机场航站楼能耗模拟与节能设计研究

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随着我国各类建筑节能设计标准的颁布、更新、实行,建筑节能设计已成为新建、改建、扩建建筑时强制执行的一项专业设计。然而由于设计人员只为满足标准要求,在设计末期才进行简单的节能核算,造成节能设计仅成为节能判定。另外节能设计所用的能耗模拟技术由于应用时间不长,存在很多问题,急需标准化模拟方法。在进行各类建筑节能设计时,机场航站楼又因其空间高大,透明围护结构比例大、运行时间长等因素,造成单位面积用能强度高,因此需单独研究。本文首先根据生命周期内各因素对运行能耗的影响,并比较总结国内外不同运行能耗阶段划分,将其划分为设计阶段、检测调试阶段、运行维护阶段。从而引出节能设计概念,接着分析了节能设计现状、原则、方法、工具等,并对节能设计的新技术能耗模拟单独分析。从而综合以上分析,再结合航站楼的特点,本文将航站楼节能设计划分为方案设计阶段、初步设计与详细设计阶段、标准判定与认证评估阶段等三个阶段分别详细研究。方案阶段首先分析了机场用能现状,然后选取了本文研究用航站楼热环境、光环境标准。接着分析了航站楼建筑本体与设备系统用能特征,最后应用建筑气候分析软件Climate Consultant得出成都地区航站楼被动式、主动式策略适用性。最终制定出航站楼方案阶段的节能设计导则。初步设计与详细设计阶段对航站楼进行节能分区,确定标准化模拟参数,以成都T2航站楼为例给出围护结构构造设计。接着从需求侧出发,分析了高大空间室内热源不均匀分布等特征,并对成都T1航站楼温度分布进行测试。从而得出适合EnergyPlus软件中室内空气模型(Room Air Model)用温度分层模型。并以指廊为例,分析了建筑层高、内外区、围护结构热工参数对需热量、需冷量的影响。标准判定与绿建认证阶段分析该阶段的节能设计的特点,具体叙述了按节能标准进行节能设计的方法,和现存问题。又比较了国内外绿标对节能率计算的差异,给出适合我国国情的节能率计算用基准模型。最终结合成都T2航站楼的案例分别对设计模型、ASHRAE基准模型、修改基准模型进行模拟计算,得出节能率。
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