基于TRNSYS的外墙热桥能耗分析.pdf

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1、２０１６年第１１期（总第１８８期）江西建材应用研究基于ＴＲＮＳＹＳ的外墙热桥能耗分析１２３■徐俊，张学顺，王韵琪■１．安徽建筑大学城市建设学院土木工程系，安徽合肥２３８０７６；２．安徽建筑大学土木工程学院，安徽合肥２３８０００；３．苏州市职业大学，江苏苏州２１５０００摘要：本文以合肥地区某居住建筑为研究对象，通过改变外墙外保温材料，在维持外墙总厚度基本不变的条件下，构造４种不同的外墙形式。利用ＴＲＮＳＹＳ软件计算了房间负荷，分析了在相应空调运行模式下热桥对房间负荷的影响，并对比近似一维传热计算的结果，结果表明：不同外墙构造对热桥的影响很显著，一维传热计算结果相差较大。关键词

2、：热桥ＴＲＮＳＹＳ房间负荷建筑能耗是我国能源消耗的重要组成部分。２０１４年，我国能源消耗总量为４２．６亿吨标准煤，而建筑能耗总量在我国能源消费总量中的份额已超３０％，也就是１２．７亿吨标准煤。目前中国既有建筑已达到４００亿平方米，但其中仅有１％为节能建筑。建筑物使用能耗占建筑总［１］能耗达到８８％，其中建筑物围护结构的传热量占比７２％。因此，围护结构作为阻断室内外的直接热交换和维护室内热湿环境的关键因素，对建筑的负荷和能耗有非常重要的影响。由于热桥对围护结构传［２］热系数的影响是显而易见的，所以必须要考虑到热桥能耗的情况。图２信息流程图１模拟软件介绍１．１ＴＲＮＳＹＳ软件简

3、介ＴＲＮＳＹＳ软件是模块化的动态仿真软件，所谓模块化，即认为所有系统均由若干个小的系统（即模块）组成，一个模块实现某一种特定的功能，因此，在对系统进行模拟分析时，只要调用实现这些特定功能的模块，给定输入条件，就可以对系统进行模拟分析。１．２ＴＲＮＳＹＳ模拟计算热桥原理在ＴＲＮＳＹＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｉｏ中对建筑物进行建模，包括建筑的尺寸、方向、窗墙比、采光遮阳、通风等参数进行设置，并加载项目所在地的气象文件。利用模块Ｔｙｐｅ５６对建筑的围护结构材料进行设置，包括各区域的采暖制冷、湿度、热舒适度、房间通风渗透以及内部得热信息等。在完成以上设置后，就可以完成对建筑物信息

4、的描述，进行软件运行模拟输出结果。但是由于计算中缺少热桥能耗部分的计算，需要对热桥部分进行补充。高岩、赵立华和Ｊ．Ｊ．Ｒｏｕｘ等人利用热桥附加热损失低阶模型植入ＴＲＮＳＹＳ的计算组元，完成此部分的计算。图３建筑平面图形式。根据ＪＧＪ１３４－２０１０《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》［８］和ＤＢ３４／１４６６－２０１１《安徽省居住建筑节能设计标准》的相关规定，设计了四种形式的墙体，其主体构造、传热系数以及维护结构细部等参数如表１－表５所示。表１墙体一构造的热工参数及厚度墙体一厚度导热系数修正系数热阻值各层材料名称（ｍｍ）Ｗ／（ｍ２·Ｋ）ａ（ｍ２·Ｋ）／Ｗ耐碱玻纤网格布－１０

5、０００－０．０００抗裂砂浆５０．９３１０．００５岩棉板３００．０４５１．２０．５５６界面剂－１００００－０．０００图１ＴＲＮＳＹＳＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｉｏ建筑负荷模拟界面陶粒混凝土空心砖２４００．６１．２５０．３２０２模拟内容水泥砂浆２００．９３１０．０２２２．１建筑模型的选择本文以合肥某小区的热销户型为典型户型，层高２．８ｍ，每户建筑各层之和２９５０．９０２２面积约为８５ｍ左右。建筑朝向南偏东２０°，窗墙比：东西向０．２０，北向总热阻Ｒｏ＝Ｒｉ＋ＥＲ＋Ｒｅ＝１．０６０．３５，南向０．４５。其平面图如图３所示。传热系数０．９４３２．２建筑模型的热工参数模型中建筑外墙

6、基础墙体选用常用混凝土结构，外墙采用外保温·２·表２墙体二构造的热工参数及厚度空调运行模式编号房间空调开启时间空调关闭时间墙体二厚度导热系数修正系数热阻值运行模式２餐厅１７：００～１８：００１８：００～１１：００各层材料名称（ｍｍ）Ｗ／（ｍ２·Ｋ）ａ（ｍ２·Ｋ）／Ｗ运行模式３客厅８：００～２０：００２０：００～８：００耐碱玻纤网格布－１００００－０．０００运行模式４卧室２０：００～８：００８：００～２０：００抗裂砂浆５０．９３１０．００５膨胀聚苯板（ＥＰＳ）３００．０４２１．２０．５９５本文采用以上四种运行模式对四种墙体分别进行模拟计算，得到每个房间空调负荷。界面剂－１００

7、００－０．０００３模拟结果及分析煤矸石空心砖２４００．５８１０．４１４表７主体部分与热桥部分传热系数水泥砂浆２００．９３１０．０２２墙体类型主体传热系数热桥部分热桥部分占比各层之和２９５１．０３６墙体一０．９４３０．１５２１６．１２％〗总热阻Ｒｏ＝Ｒｉ＋ＥＲ＋Ｒｅ＝１．１９４传热系数０．８３８墙体二０．８３８０．０８３９．９％墙体三０．７３５０．０５６７．６２％表３墙体三构造的热工参数及厚度墙体四０．６１１０．０７４１２．１１％墙体三厚度导热系数修正系数热阻值各层材料名称（ｍｍ）Ｗ／（ｍ２·Ｋ）ａ（ｍ２·Ｋ）／Ｗ根