基于气候变化的夏热冬冷地区办公建筑节能策略研究

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全球气候变化会对建筑能耗产生显著影响,如何使建筑设计在满足当前气候条件的同时,也能有效地适应未来气候变化,对于促进建筑节能工作具有重要意义。夏热冬冷地区是我国人口最为密集的区域,近年来其经济飞速发展更是带动了建筑能耗的逐年攀升。目前,国内外已有大量文献从建筑能耗影响因素入手进行建筑节能研究,虽然部分学者开始考虑到气候变化的影响,但针对我国夏热冬冷地区的研究还十分有限。因此,本文以夏热冬冷地区典型城市—上海市为研究区域,以办公建筑为研究对象,在考虑未来气候变化的基础上,探究不同因素对建筑能耗的影响规律,并结合经济效益分析提出节能策略。本文的主要研究工作如下:本文借助Weather Morph天气生成器预测出未来低排放情景下上海地区2050s和2080s逐时气象数据,并根据《公共建筑节能设计标准》等标准、规范,运用IES-VE能耗模拟软件构建了上海地区典型办公建筑模型。在此基础上,首先,通过文献调查法,从围护结构、内部负荷、空调系统三个类别中选取了10个能耗影响因素,并采用单因素敏感性分析法,探究了当前及未来2050s、2080s气候条件下建筑能耗对不同因素的敏感性。结果表明,在未来气候条件下,各因素的敏感度系数均出现了不同程度的增长,冷水机组COP值、照明功率密度、外墙传热系数、外窗传热系数和屋面传热系数是建筑能耗的关键影响因素。其次,针对气候变化下建筑能耗的5个关键影响因素,本文分别提出了相应的5种单项节能方案,并对不同单项方案进行交叉组合,得到26种组合方案,计算各方案的净现值和动态投资回收期。结果表明,从净现值指标看,所有单项节能方案的组合方案净现值最高,具有较强的盈利能力;而从动态回收期指标看,采用三基色T5型节能灯单项方案的投资回收期最短,仅需2.52年。综合不同方案的节能效果和经济效益,本文提出了应对气候变化的、经济合理的办公建筑节能策略。
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