严寒地区建筑围护结构对建筑能耗的影响分析-论文.pdf

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1、建筑与预算月刊第6期总第218期2014年严寒地区建筑围护结构对建筑能耗的影响分析王芳，范旭红(沈阳北国工程造价咨询事务所有限公司，辽宁沈阳110005)摘要：严寒地区的建筑能耗中围护结构的热传导占主导地位，围护结构热工性能对于降低建筑能耗起到非常重要的作用。在严寒地区，公共建筑的全年空调采暖能耗中，大约有50％由外围护结构传热所消耗。因此对于建筑围护结构的节能研究非常重要。本文从建筑的体形系数、围护结构的传热系数出发，采用DEST能耗模拟软件来分析办公楼建筑能耗，选择具有代表性的严寒B沈阳地区，建立办公室模型，分析办公楼建筑围护结构传热系数对于室内设备耗能的影响。指出建筑设计和规划中要

2、尽量选取建筑底面形状接近圆形或者是方形的建筑并且尽量选取中高层建筑来降低建筑的体形系数；严寒B区的地方传热系数一般K≤O．5W／m2·K，窗户和屋顶尽量选择传热系数低的材料，通过降低传热系数来达到保温的作用。关键词：体形系数；传热系数；节能；模拟中图分类号：TU111．19+文献标志码：B文章编号：1673—0402(2014)06—0054—05式中，．s-‘体形系数，R一建筑的外表面1建筑体形系数节能分析面积，建筑所围得体积，一建筑物底面建筑体形的变化直接影响建筑能耗的大周长，。一建筑物底面面积；一建筑的层小，降低建筑的体形系数是使建筑能耗下降的数；一建筑层高。有效途径。从降低建筑能

3、耗的角度出发，应由上式1—1看出，体形系数与建筑的物底该将体形系数控制在一个较低的水平上，进而面周长厶，建筑物底面面积A。；建筑的层数减少围护结构传热面积。因此在满足总规划和建筑层高h有关。功能要求，应选择合理的布局来降低建筑的体1．1建筑的层数和高度不变形系数，从而减少室内的冬季热损失和夏季的根据公式1-1同一建筑，体形系数与建筑冷损失。物底面形状、面积和建筑高度有关，若假设建假设某一办公建筑建筑表面整个建筑不存筑的层数n和高度h不变，那么建筑的底面周在异行的表面。则：长厶和底面面积A。的比值直接影响着建筑体形F0mhLo+A0Lo111系数。如表1．1所示，由于。的比值单位不。—一+

4、卜统一，不易计算，所以采用的￡以。统一计算收稿日期：2014—02—18作者简介：王芳(1986-)，女，助理工程师，主要从事建筑安装工程方面研究。E—mail：260558383@qq．com2014年第6期总第218期表1．1：不同建筑底面形状影响体形系数比值底面形状圆形正方形矩形长宽比2：1矩形长宽比3：1矩形长宽比4：1A12．5616l821．3325式单位。。与厶。的比值成正比，因此0／温技术的发展，对于严寒地区要注重考虑围护A。可以表示建筑体形系数与底面形状的关系。结构的保温非常重要。表1．1可以看出来，对应确定层高n和高根据有关技术统计，围护结构各部位散热度^的建筑，圆形

5、底面建筑的体形系数最小，热损失比例为：墙体结构的传热热损失约占单位建筑空间的热散失面积小，能耗越小。相60％～70％；门窗的传热热损失约占20％～反建筑底面矩形形状长宽比越大的建筑底面，30％；屋面的传热热损失约占10％，详见图建筑节能效果越差。因此对于建筑节能，建议2．1。绿色建筑底面的形状采用圆形的较好。l0％在实际办公建筑设计和规划时，在建筑底面积选择时，一般不选择标准的圆形底面，为屋顶了达到较好的节能效果，在建筑设计时要优先外窗选择与圆形相近的底面，常选择底面为正方形外墙的建筑。(1)建筑底面形状、层高确定，建筑的层数改变。图2．1：建筑围护结构热损失比例示意图由式1—1，当建筑

6、的底面形状、层高均不由图2．1可知，墙体热损失占主导地位，变，只n发生变化时，假设so底面积为其次是门窗，因此加强墙体结构的保温措施，500m，层高为4．Om时，建筑的体形系数随着是建筑节能的重要节能措施。建筑层高的递增而下降，仅从传热面积考虑，2．1外墙的节能分析对于超高层建筑，建筑层数越高，体形系数越外墙是外围护结构的主要部分，外墙热损接近极限值，节能效果较好。对于单层建筑，失主要由于热传导将室内的热量散失到室外，体形系数偏大不利于节能。因此从节能考虑，因此应注重提高外墙的热工性能]。在满足规划与功能要求下，控制绿色建筑的体对于日射和室外气温综合作用下，外墙和形系数，应尽量选择中高层

7、建筑，除了有特殊屋面的逐时冷负荷可以按照下式计算：要求，建议不要选择低层建筑。QcAK(tcf广tR)2一、其中Q。厂外墙和屋面的逐时冷负荷(w)；2外围护结构传热系数对于绿色建一外墙和屋面的面积(m)；筑节能的影响分析一外墙和屋面的传热系数(w／m·℃)；外围护结构的传热性能直接影响建筑的采t、tn一分别表示外墙或屋面的逐时冷暖(空调)的能源消耗，因此建筑的保温隔热负荷计算温度和室内计算温度。性能是建筑室内能耗降低的关键。建筑的外