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外遮阳系数对高层住宅能耗的影响分析

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第一章 前言

1.1 课题研究背景

1.2国内外的研究现状

1.3课题研究内容和研究方法

1.4研究目的和意义

第二章 以北京为代表的寒冷地区某高层住宅研究

2.1工程概况

2.2建筑模型的建立

2.3北京某高层住宅不同供暖方式的能耗分析

2.4 小结

第三章 以上海为代表的夏热冬冷地区某高层住宅研究

3.1工程概况

3.2建筑模型的建立

3.3上海某高层住宅不同供暖方式的能耗计算

3.4 小结

第四章 以广州为代表的夏热冬暖地区某高层住宅研究

4.1工程概况

4.2建筑模型的建立

4.3广州某高层住宅三种供暖方式的能耗分析

4.4 小结

第五章 以昆明为代表的温和地区某高层住宅研究

5.1工程概况

5.2建筑模型的建立

5.3昆明某高层住宅不同供暖方式的能耗计算

5.4 小结

第六章 结论与展望

6.1 综合分析

6.2结论

6.3展望

参考文献

发表论文、参加科研情况说明

致谢

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摘要

据统计住宅的能源消耗占全球总能源消耗的1/3,国内住宅能耗中空调及热能能耗占比达到55%以上。采取科学有效的措施降低建筑能耗,特别减小制热、制冷引起的建筑能耗对建筑节能有重要意义。太阳辐射在夏季时是建筑物主要的耗能,太阳辐射产生的室内冷负荷约占空调能耗的25%。对高层住宅采用外遮阳措施能够减小进入建筑物内部的太阳能,从而减小室内制冷量的消耗,最终减小建筑物的总能耗。本文使用eQuest软件构建某高层住宅能耗模型,模拟建筑室内外环境,探讨全国有气候代表性的四个地区的高层住宅能耗受外遮阳变化的影响。详细阐述的内容包括:研究的有代表性地区的高层住宅制冷能耗、制热能耗和总能耗受外遮阳变化的影响;研究的有代表性地区的高层住宅单位面积制冷能耗、单位面积制热能耗、单位面积总能耗受外遮阳系数变化的影响。
  本研究使用计算机能耗模拟软件设计构造建筑模型,根据实际情况设置建筑的室内外环境、基于不同地区设置冷热源形式。根据全国气候分区表,从中选取四个有气候代表性的地区进行研究:北京,上海,广州以及昆明。进行如下操作:首先分析各个研究高层住宅的外遮阳系数对建筑物能耗影响,分析各个研究高层住宅三种供暖形式哪种是最节能的方式;其次进一步纵向将各个地区互相比较,得出这几个代表性地区的建筑能耗受外窗遮阳系数的影响的变化规律。使用eQuest分析软件,通过分析数据,得出以下结论:建筑考虑采用遮阳措施降低建筑能耗时,对建筑南向采取外遮阳的效果会比其他方向好;不同区域的建筑物由于气候、风速、方位等因素影响,建筑的制冷能耗、制热能耗不同,受外遮阳变化的影响也不同;建筑夏季制冷一般考虑使用空气源热泵,供暖的方式多样,研究哪种供暖方式会更加节约能源,结合各地区的气候分析哪个地区耗能最多。中国国土面积大,气候条件有很大区别,建筑外的太阳辐射得热随着季节变化逐渐的变化,建筑物的南向与北向外遮阳设置对建筑节能的效果不同,研究结果对建筑节能设计有参考作用。在朝向方面来说,南向外遮阳系数对建筑物能耗的影响比北向大,建筑在考虑外遮阳时应优先考虑南向,在建筑物窗外设活动的外遮阳较合适。一个地区的气候与太阳辐射强度影响了当地建筑的能耗,本文根据模拟出的实验数据得出结论:广州某高层住宅制冷总能耗最大,昆明的制冷能耗值最小。在建筑物的制热能耗方面,北京地区的制热能耗最大,上海地区的制热能耗约为北京地区的40%,昆明地区的制热能耗约为北京的10%,广州地区的制热能耗最小,约为北京制热能耗的5%。北京的总能耗值最大,上海地区与广州地区的总能耗值相近,昆明地区的总能耗值最小,约为北京地区的40%。

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