建筑外窗的有关参数对建筑能耗的影响.docVIP

建筑的不同使用条件对夏热冬冷地区 居住建筑能耗的影响 汤泽 李峥嵘 同济大学暖通空调及燃气研究所 上海四平路1239号192信箱，200092 摘 要 建筑外窗的朝向、窗墙面积比、传热系数和遮阳系数等都是影响居住建筑能耗的重要参数。本文针对不同热扰量、不同空调运行方案和不同人员结构等使用条件，分别讨论这些因素对建筑能耗的影响程度，为居住建筑的设计与改造提供参考 关键词 节能 住宅建筑 窗墙面积比 传热系数 遮阳系数 Research on the Influence of different usage on residential building energy consumption in zones with hot summer and cold winter By Tang Ze and Lee Zhengrong Institute of HVACr, Tongji University Box192, 1239 Si Ping Road, Shanghai, China，200092 Abstract Building orientation, area ratio of window to wall, heat transfer coefficient and shading coefficient have dramatic influence on the energy consumption in residential buildings. To what extent these factors can affect the residential building energy consumption are discussed in this paper under different conditions, including different indoor heat load, different AC running schedule and different resident construction. Keywords energy conservation，residential building, area ratio of window to wall, heat transfer coefficient, shading coefficient 0 引言 作为建筑物的重要组成部分，良好的外窗设计可以美化建筑外观，给建筑师以充分的发挥空间。一般而言，外窗应满足人们对采光、日照、通风、观赏等方面的基本要求，具备良好的保温、隔热、隔声性能，具有足够的气密性、水密性和抗风压强度。而在以上的多种功能中，外窗的热工性能与建筑节能和居民的热舒适性关系最为密切。 与建筑围护结构的其他部分，如墙体和屋面相比较，外窗的综合传热系数较大、缝隙较多，因此其热工性能较差，同时存在着温差传热、空气渗透传热和太阳辐射传热。正因为外窗的热损失比其他建筑构件更为可观，因此其节能潜力也更为巨大。 本文将根据建筑的不同使用情况探讨建筑外窗的朝向、窗墙面积比、传热系数和遮阳系数等因素对居住建筑能耗的影响程度。为了方便说明和分析，将讨论的内容分为以下2个基本部分： 1）在固定室内温度和外窗遮阳系数（SC=0.5）、传热系数（K=3.0）的条件下，分析外窗朝向和窗墙面积比对建筑能耗的影响：共计20种情况，即外窗分别位于S、N、E、W四个朝向的外墙上；窗墙面积比则分别为r=0.20、0.30、0.40、0.50、0.70。 2）在固定室内温度和外窗遮阳系数(SC=0.5)、窗墙面积比(r=0.40)和的条件下，分析外窗朝向和传热系数对建筑能耗的影响：共计20种情况，即K=4.7、3.5、3.0、2.8、2.5；S、N、E、W四个朝向。 在此基础上讨论不同的建筑使用情况所带来的影响，主要包括以下3个方面 a）改变空调系统运行方案，例如在过渡季节（3、4、5、10、11月）不使用空调，对1)、2)两个问题重新进行讨论。 b）改变室内热扰量，例如室内其它用电设备的功率密度由43.95改为20或10时，对1）、2）两个问题重新进行讨论。 c) 改变居住建筑的人员结构（年轻人、老年人）对各个时间表进行修正，对1）、2）两个问题重新进行讨论。 1 建筑概况 为简化问题，本文选取的研究对象为位于上海市的单层居民住宅（无地下室、无阁楼），使用面积为100 m2,层高为2.7 m,具有四面外墙（各外墙朝向分别为N、S、W、E，长度均为10m）,没有与非空调房间相邻的内隔墙。 根据JGJ134-2001《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》的有关规定[1]，确定该建筑具有以下几个方面的特征： 1.1 建筑热工 W