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基于Dest模拟办公建筑冷负荷的传热分析 李琼1 吴金顺1 张伟捷2 1 华北科技学院2 河北工程大学 摘要：建立了一个住宅类型建筑模型，从理论上分析了室内冷负荷与围护结构及内扰的关系，并基于Dest软件对住宅建筑室内的冷负荷与围护结构和内扰的关系进行验证，找出了冷负荷与传热系数的拟合关系式，进行了经济性分析，为建筑节能设计提供了参考。 关键词： 理论分析；Dest软件；围护结构；负荷的经济性分析 根据国家强制性规定，要搞好节能工作，就要切实执行耗节能建筑50％的规定，并进一步执行节能65％节能建筑的规定，提高能源在建筑能耗中的利用率。我国建筑能耗在总能耗中已占27.8％，而空调能耗又占了建筑能耗的50％以上，可见做好空调节能是做好建筑节能的关键。 负荷是确定空调系统最基本的依据之一。冷（热）负荷也是选取空调设备、运行调节、系统评价等方面的基础资料。冷（热）负荷的大小直接关系到空调能耗的多少，也是建筑施工必须考虑的重要因素之一。冷（热）负荷大，系统耗电量大，能量消耗大；冷（热）负荷小，系统耗电量小，能消耗小。然而，建筑构成诸因素中，哪些是影响冷（热）负荷的主要因素，哪些是次要因素，各个因素对冷（热）负荷的影响程度又是多大，可以通过Dest软件来解决这些问题。 Dest 是由清华大学开发的建筑模拟分析软件(designer’s simulation toolkits)。可用于建筑能耗模拟分析和环境控制系统的设计校核，起到提高设计质量、保证设计可靠性、对如何降低建筑及系统能耗、保证建筑环境质量具有重要的指导作用。本文旨在利用Dest软件对办公建筑进行能耗分析，通过能耗分析优化建筑模型。 1. 理论研究 房间冷负荷是由对流得热、辐射得热及内扰得热形成，热量从维护结构外表面传到内表面再换热给室内空气需要延时。为了研究维护结构及室内内扰对负荷的作用，把负荷的逐时值累加，比较维护结构和室内内扰变化时对室内冷负荷的作用，假定维护结构材料不变，用传热得热表示对流得热形成的冷负荷。 CL（τ）=Qtr（τ）+Qrad（τ）+ Qequ （1） Qtr（τ）=Ak（toτ–ti） （2） CL（τ）为逐时冷负荷（W）, Qtr（τ）逐时传热量形成的冷负荷（W），Qrad（τ）逐时辐射量形成的冷负荷（W），Qequ室内灯光设备等内扰形成的冷负荷（W）,A维护结构的面积（m2）, k为维护结构的传热系数（W/(m2·K)），toτ、ti分别为室外逐时温度和室内设定温度（℃），。 下面研究：当白天室外温度高于室内设定温度（toτti ），取白天的室外平均温度；夜晚室外温度低于室内设定温度（toτti）,晚上的室外平均温度。 取传热系数为k1时有： 当toτti 时,取室外平均温度： = + + Qequ （3） = Ak1（–ti）++ Qequ 当toτti 时,取室外平均温度： = + + Qequ （4） = A k1（–ti）++ Qequ 取传热系数为k2时有： 当toτti 时,取室外平均温度： = + + Qequ （5） = A k2（–ti）++ Qequ 当toτti 时,取室外平均温度： = + + Qequ （6） = A k2（–ti）++ Qequ 计算室外平均温度toτ、ti 相同条件下维护结构的传热系数分别取k1、k2 时的负荷差值ΔCL ΔCL=+–– （7） ΔCL＝ （8） 由（8）式可见：当及大于零时，冷负荷随着k的增大而增大，，ΔCL0，；当及小于零时，负荷不是随k的减小而减小，而呈曲线变化。由（1）式知：负荷随内扰的增大而增大，而ΔCL与Qequ无关，即内扰不是造成负荷曲线变化的原因。 2. 建筑模型 建立一个住宅建筑模型，建筑面积为150平方米，窗都为外窗，门外门，形状比为1：1，朝向为南向，尺寸为：12.247m×12.247m。在通风设定时，只设定房间与室外的通风，房间之间互相不存在通风。 在进行冷负荷模拟计算时，我们研究某些因素的变化对负荷的影响程度，如：墙的传热系数、屋顶传热系数、灯光设备功率对冷负荷的影响。其它的参数如：门、窗、内墙、地板的材料等都使用Dest系统提供的默认值。 住宅建筑类型定义 不同类型的房间其功能不同，其冷负荷也不同，所以房间的类型是决定冷负荷的重要因素。此处所说的房间类型特指房间的不同用途，如：办公室型、商场型、住宅型等。办公室类型房间的默认设计参数见文献[1]。 2.2 住宅建筑作息模式 在Dest模拟空调房间冷负荷时，采用的是逐时冷负荷，室内温、湿度的设定不是确定值，而是一个 变动范围，这样设