建筑物能量模式的改进及制冷系统人为热排放研究-高原气象.PDFVIP

第３４卷　第３期 高　原　气　象 Ｖｏｌ．３４　Ｎｏ．３ 　　 　　　　　　　　　　 ２０１５年６月 ＰＬＡＴＥＡＵＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ　　　　　　　　　　　　　　　 Ｊｕｎｅ，２０１５ 郑玉兰，苗世光，张崎，等．建筑物能量模式的改进及制冷系统人为热排放研究［Ｊ］．高原气象，２０１５，３４（３）：７８６ ７９６， ｄｏｉ：１０．７５２２／ｊ．ｉｓｓｎ．１００００５３４．２０１４．０００３５． 建筑物能量模式的改进及制冷系统人为热排放研究 １，２ ２ ３ １ 郑玉兰 ，　苗世光 ，　张　崎 ，　包云轩 （１．南京信息工程大学应用气象学院，南京　２１００４４；２．中国气象局北京城市气象研究所，北京　１０００８９； ３．清华大学建筑学院，北京　１０００８４） 摘要：针对近年来中国城市化进程不断加快，建筑物制冷系统的排热对城市气候的影响越来越大的现 状，以２０１０年８月６ ７日北京地区夏季典型晴天为例，开展了对建筑物能量模式（ＢｕｉｌｄｉｎｇＥｎｅｒｇｙ Ｍｏｄｅｌ，ＢＥＭ）和制冷系统人为热排放的研究。分析发现不同用途建筑物的用电量日变化特征不同，其 与气象因子（主要是气温）之间存在一定的相关性。在此基础上，改进了ＢＥＭ模式，并对制冷系统（空 调）能耗和排热进行了模拟。首先，基于用电量日变化特点模拟不同用途建筑物的排热情况，表明在建 筑物空调制冷系统负荷中，窗墙传热占６０％以上，人员、设备产热占３０％，通风设施传热占５％～６％； 其次，对影响建筑物排热量较大的一些参数进行敏感性试验，建筑参数中建筑物高度对排热的影响最 大，从１８．３ｍ降低到１２ｍ和６ｍ，排热量可分别减少２４．３％和４９．６％，紧随其后的是墙体传热系数 和新风系数的影响，而空调设定参数中设定温度从２５℃下降１℃，空调制冷系统排热猛增９４．４％；最 －２ 后，根据我国夏季各种类型空调占比情况，计算出空调排热中感热、潜热分别为 １２．６９Ｗ ·ｍ 和 －２ ４５８７Ｗ ·ｍ （约占２２％和７８％），为建筑物排热对城市气候影响研究奠定了基础。 关键词：建筑物能量模式；参数敏感性；制冷系统；人为热排放；城市气候 文章编号：１００００５３４（２０１５）０３０７８６１１　　中图分类号：Ｐ４０１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．７５２２／ｊ．ｉｓｓｎ．１００００５３４．２０１４．０００３５ 物本身的结构（如建筑物的热导、热容、窗墙比）， １　引言 对建筑动态热特性和全年运行能耗的模拟效果较 ［１］ 好。正因为如此，对相关制冷系统的动态模拟能力 　　近年城市热岛逐渐为公众所认识 ，它在夏季 ［２］ 有限，采用简化的方法不能真实反映大部分制冷设 的影响 尤为引人注目，不仅因为城市热岛引发的 高温热浪会引起疾病发生率和死亡率的升高，而且 备在本身负荷运行下的调节特性，不能很好的预测 ［３，４］ 空调制冷系统（下称空调）的实际运行状况和能源 高温会增加空调制冷系统对电能的需求 。同 ［６］ 时，城市建筑物内调节室温所产生的热量以及与外 消耗 。 界的热量交换过程，对城市热岛有重要贡献。用数 　　２０世纪７０ ８０年代开始