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【绿建讲堂第十期绿色建筑物理模拟计算——建筑节能
【绿建之窗大讲堂】第十期【主讲人】:刘锋【简??介】:专注建筑节能事业二十余年。“科技创造舒适生活”,希望通过推广建筑节能技术和方案,为中国乃至全世界带来更多健康舒适节能智能的绿色建筑。?【讲座导读】:本期【绿建大讲堂】由绿建之窗刘锋,为大家介绍绿色建筑物理模拟计算——建筑节能。?【微信讲堂——实录】?建筑节能基础知识:??建筑节能率:?在建筑标准、新闻上提出的某建筑节能率50%或65%节能目标,是相对什么标准节能呢???我国制定建筑节能标准和要求,是以20世纪80年代改革开放初期建造建筑当时的能耗为基础,所以这类建筑称为“基准建筑”。包括“基准建筑”围护结构构造、传热系数、暖通空调设备、照明设备等参数,都按当时情况选取,在保持与目前标准约定的室内环境参数的条件下,计算“基准建筑”全年的能耗,包括暖通空调和照明能耗,将它作为基准,计算出的能耗为100%。而新建建筑的能耗,节能50%是相对于“基准建筑”而言。?然而,“基准建筑”的选取标准在全国各地并不统一。例如:围护结构传热系数各地取值不同,东北地区哈尔滨大致取值1.7,而北京则取值2.0左右。?影响建筑节能的因素:?1.体形系数。在国际《民用建筑节能设计标准》给出的定义为:建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的的比值,外表面积中不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。主要反应建筑体型复杂程度和围护结构散热面积的多少。体形系数越大,对节能不利;体积大、较为简单的建筑,以及多层和高层建筑,体形系数较小,对节能较为有利。??2.窗墙比。单一朝向外窗(门)面积和墙面积(含窗面积)的比值,一般称窗墙面积比。外窗面积越大,对节能不利。?3.传热系数和热惰性。传热系数K值,是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度(K,℃),1s内通过1平方米面积传递的热量,单位是瓦/(平方米·度)(W/(㎡·K),此处K可用℃代替)。传热系数不仅和材料有关,还和具体的过程有关。围护结构的热惰性是指围护结构对外界温度波动的抵抗能力。围护结构热惰性越大,建筑物内表面温度受外表面温度波动影响就越小。??4.遮阳系数。是指实际通过玻璃的热量与通过厚度为3mm厚标准玻璃的热量与的比值。是玻璃遮挡或抵御太阳光能的能力,遮阳系数越小,阻挡阳光热量向室内辐射的性能越好。?5.系统效率。空调或产暖系统转换热能并储存起来的能力。对于建筑能耗也有很大的影响。?绿色建筑物理模拟计算——建筑节能:?1、节能设计软件技术特点北京绿建建筑节能设计软件构建在CAD平台之上,通过三维建模,获取节能模型。经过专业定制,服务于建筑节能计算,紧扣国家及地方标准,可进行专项计算。同时配套其他同类型软件,有利于建筑节能模型共享。?2、建筑节能模型获取基于成熟应用的二三维一体化技术,通过二维的施工图或方案图获得三维信息模型(如图1),操作习惯更符合国内设计师操作习惯。并兼容主流的设计软件,如天正、理正等软件。?图1图2是软件模型观察界面,可以直观看到通过平面图生成的三维信息模型。?图2?3、维护结构设计及计算3.1工程设置如图3所示为工程设置页面,通过设置项目所处地理位置,软件会自动生成对应地区气象参数。再进行选取公共建筑或居住建筑,以区分需要执行不同类型的建筑的建筑节能设计标准。?图3?3.2工程构造完成工程设置后,需要进行重要的一步,设定围护结构(如图4所示)。外围护结构包括:屋顶、外墙、外挑楼板等。内维护结构包括:门、窗、采暖地区不采暖的房间等。均需要设定相应工程做法。当然这些参数并不需要自己录入,软件本身内置全国各地材料库,在材料库中可直接选取所需材料,作为项目中维护结构的一部分。软件系统中也录入了全国各地的标准图集,以方便设计师选用标准图集中相应做法。同时,也有部分材料厂家必威体育精装版研发成果,如新保温产品也录入节能软件中,让设计师很快了解新的保温材料情况,也直观的让设计师了解新保温材料是否适用于其所做项目。?图4??3.3数据提取设置好好维护结构的保温做法之后,需要进行数据提取(图5所示,为设计软件数据提取页面)。提取所建分析模型的几何信息,主要是外表面体,体积等,计算出其体形系数。?图53.4节能检查再下一步就是将建筑模型的几何数据、设定的维护结构做法进行节能检查,运行节能检查命令(如图6所示),逐条对应选定的节能标准,检查符合要求项和不符合要求项。当然并不要求项目指标全部符合标准要求,有一些项目为了追求设计想法,它的体型系数或者窗墙比可能不满足标准,却不能否定其为节能建筑。还可以通过计算其围护结构耗热量指标确定其是否符合标准要求。能耗计算的过程,项目不同,节能要求也不一致。比如北方居住建筑,通常用采暖耗热量指标;公共建筑,耗冷耗热量指标,来判定是否满足节能建筑要求。每个地方建筑节能计算规则也是不一样的,北京、天津、河北都是
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