建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造實(shí)測研究
時間:2022-06-22 04:24:26
導(dǎo)語:建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造實(shí)測研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
摘要:以安順市五棟測試建筑為研究對象,改變建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù),運(yùn)用DeST-h能耗模擬軟件進(jìn)行模擬計算,根據(jù)實(shí)測房間內(nèi)的溫濕度及房間供暖耗電量,計算得出不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能效果。實(shí)驗表明,通過降低外墻傳熱系數(shù)測試建筑的節(jié)能率為29.969%~47.624%,耗電量降低2560.9kW~4757.9kW。模擬計算及實(shí)驗均得出,提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫效果,供暖耗電量減少,居住環(huán)境也相應(yīng)改善。
關(guān)鍵詞:溫和地區(qū),圍護(hù)結(jié)構(gòu),節(jié)能,DeST-h
安順位于貴州省中西部,屬于高原型濕潤亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫14℃,年平均相對濕度80%,年平均風(fēng)速2.4m/s,氣候分區(qū)屬典型的溫和地區(qū)。隨著JGJ475—2019溫和地區(qū)居用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,溫和地區(qū)開展居住建筑節(jié)能設(shè)計正式執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本文通過建立在安順的五棟實(shí)驗建筑,具有相同建筑面積、窗墻比、朝向,改變建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,研究不同建筑冬季供暖的節(jié)能效果。
1測試建筑概況
通過修建的五棟節(jié)能對比測試房,開展了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能效果的實(shí)驗研究。對比測試房具有相同建筑面積、相同外窗朝向、相同窗墻比,測試時設(shè)定相同室溫,通過實(shí)測不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)條件下對比測試房冬季供暖耗電量,分析測試房供暖節(jié)能效果。測試房如圖1,圖2所示,測試房外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)見表1。其中1號樓結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu),2號~5號樓結(jié)構(gòu)形式均為鋼筋混凝土異形柱結(jié)構(gòu)。1號樓圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用粘土磚加單玻窗,代表20世紀(jì)80年代~90年代普通住宅,稱基礎(chǔ)建筑;2號樓代表節(jié)能50%住宅;3號、4號樓代表節(jié)能65%的不同構(gòu)造形式的住宅,其中3號樓為加氣混凝土外墻構(gòu)造,4號樓為自保溫砌塊外墻構(gòu)造;5號樓代表節(jié)能75%住宅。
2測試方案
2.1測試建筑節(jié)能效果模擬計算。以1號為基礎(chǔ)建筑,改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫效果,運(yùn)用DeST-h軟件分別模擬計算建筑在不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)條件下的能耗值,得出不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)條件下全年節(jié)能效果最優(yōu)的方案,最優(yōu)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)及節(jié)能率如表2所示。2.2測試建筑供熱設(shè)計。為驗證測試建筑的節(jié)能效果,測試建筑內(nèi)設(shè)置地板輻射供暖,房間內(nèi)采用加熱電纜地面輻射供暖方式。臥室、客廳室內(nèi)供暖設(shè)計溫度均為18℃。地暖管敷設(shè)間距為200mm,管徑20。各房間鋪設(shè)加熱電纜安裝功率見表3。冬季供暖運(yùn)行模式設(shè)為自動模式,冬季供暖設(shè)定室內(nèi)溫度為18℃,溫控器精度為0.5℃。實(shí)驗時,客廳室內(nèi)的燈全天開啟,室內(nèi)無人。2.3測試相關(guān)儀器實(shí)驗過程中采用的儀器及相關(guān)說明如表4所示。
3測試效果對比分析
3.1測試建筑內(nèi)部溫濕度對比。測試建筑在11月15日~次年3月15日(合計120d)的溫濕度記錄數(shù)據(jù)表明:測試建筑室內(nèi)溫度范圍為18.7℃±1.5℃,相對濕度范圍為57%±12%。其中1號建筑室溫在18.2℃±3.4℃之間,相對濕度在52%±13%之間,相比較而言,室溫比采取節(jié)能措施的四棟測試建筑略低且溫度波動更大,同時1號建筑室內(nèi)相對濕度波動也最大。室內(nèi)溫度及相對濕度變化幅度從2號~5號建筑依次減小。實(shí)測數(shù)據(jù)表明改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能,室內(nèi)溫濕度會更均勻。保溫效果越好,室內(nèi)相對濕度相對較低。實(shí)測表明,設(shè)計相同節(jié)能效果的建筑,采用自保溫砌塊的4號樓室內(nèi)平均溫度比3號樓平均溫度高0.3℃,可見,自保溫砌塊相對空心砌塊加保溫材料方式保溫效果更好。3.2測試建筑耗電量對比。由圖3可知,1號建筑保溫性能最差,在冬季達(dá)到同樣室內(nèi)溫度條件下,供暖用電量也最大,5號建筑保溫性能最優(yōu),因此供暖耗電量也最低;即保溫效果越好的建筑,供暖期間耗電量越低。同屬于節(jié)能65%的3號樓和4號樓,與基礎(chǔ)建筑相比,采用自保溫砌塊的4號樓比采用加氣混凝土砌塊加保溫的3號樓節(jié)能率高10.293%,可見自保溫砌塊的保溫性能優(yōu)于砌塊加保溫材料的形式。
4結(jié)語
1)實(shí)測表明,提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,冬季可減少供暖耗電量。2)模擬與實(shí)測表明,50%節(jié)能率的住宅其實(shí)際圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能率為29.969%,65%節(jié)能率的住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能率分別為30.885%(3號建筑)和41.178%(4號),75%節(jié)能率的住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能率為47.624%。3)實(shí)測表明采用自保溫砌塊的保溫性能優(yōu)于砌塊加保溫材料的形式。
參考文獻(xiàn):
[1]JGJ475—2019,溫和地區(qū)居用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2]王厚華,莊燕燕,吳偉偉.夏熱冬冷地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能節(jié)能分析[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報,2010,38(11):164-169.
[3]王厚華,郭銳,肖秋蓮.ExperimentalStudyofEnergySavingEffectofBuildingEnvelopeinSummer[J].Jour-nalofCentralSouthUniversity,2012,19(5):1370-1376.
[4]崔麗麗.基于DeST的典型居住建筑能耗模擬及節(jié)能分析[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào),2018(3):74-78.
作者:郭銳 單位:貴州省建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司