北京地区建筑能耗分析与遮阳制品优化选择

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北京市夏季平均气温高达30.2℃,公共建筑中商场、写字楼星级酒店的空调用电分别占到50%,37%,43%,居住建筑百户空调保有量由2001年35.8台增加到2006年87.8台,空调是建筑第二大能耗,建筑遮阳是节约空调用电量和提高室内舒适度的有效措施。研究旨在选择适当的遮阳方式和遮阳制品,协调冬季阳光得热节能和夏季遮阳节能,取得优化的总体节能效果,为北京市遮阳建材制品应用提供依据。本文分别以公共建筑和居住建筑为对象,采用玻璃本体遮阳和外遮阳两种主要方式,以冬季阳光得热节能和夏季遮阳节能的综合节能率为评价方法,运用DeST模拟计算方法,分析了不同朝向、不同遮阳系数对综合节能率的影响规律,从而优化玻璃遮阳和外遮阳建材制品的选择,优化制品的性能设计。对普通中空玻璃、遮阳型中空玻璃、高透型中空玻璃、复合真空遮阳型玻璃和复合真空高透型玻璃研究表明,居住建筑优化组合的玻璃选型是东西向遮阳型玻璃,南北向高透型玻璃,以各朝向均为普通中空玻璃为对比,优化中空玻璃组合可以达到4.0%的总节能率,相应的复合真空玻璃可达到最高的总节能率8.5%;窗墙比为0.7的公共建筑优化组合的玻璃选型是南向、东向、西向为遮阳型玻璃,北向为高透型玻璃,优化中空玻璃组合可以获得的总节能率为24.9%,相应的复合真空玻璃可达到最高的总节能率31.2%。对建筑外遮阳的研究表明,居住建筑各朝向随着遮阳系数由0.8减小到0.3,南向活动式遮阳节能率明显提高,达到5.8%。但东西向遮阳效果不明显,这主要是因为东西向建筑面积较小,但对居住环境舒适度有极大提高。北京地区选择活动式遮阳可以达到较好的遮阳效果,优选的遮阳制品有卷帘、织物、百叶帘等;公共建筑各朝向随着遮阳系数由0.7减小到0.2,南北东西朝向总能耗分别减少9%、5%、8%、7%,活动式遮阳的节能率远高于固定式遮阳,南北东西朝向分别为16%、7%、12%、11%。由于公共建筑多为高层建筑,抗风压性能强的机翼型遮阳和格栅遮阳制品为大型公共建筑的首选;同时,对公共建筑固定式水平机翼遮阳的模拟结果显示南向板宽的合适尺寸为255mm,北向为155mm,从各朝向总的节能率来说,水平遮阳在南向效果比较明显,北向次之,东西两向则效果不是很好,对于东西向的遮阳建议采用活动式遮阳。
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