83 严寒地区近零能耗建筑围护结构性能参数设计优化研究.pdfVIP

Comprehensive 第21届暖通空调制冷学术年会（2018）文集 综合 严寒地区近零能耗建筑围护结构性能参数 设计优化研究 冯国会，迟丹丹，徐小龙，窦宝月，王 悦 （沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168 ） ［摘 要］近零能耗建筑设计阶段墙体和屋顶的保温厚度、窗户的热工性能、以及窗墙比（WWR ）是影响 建筑全年运行能耗和全生命周期经济费用（LCC ）的关键，针对这些性能参数进行设计优化是实现近零能耗目 标的重要途径。本文以沈阳建筑大学近零能耗居住建筑示范中心为研究平台，先后采用单目标单变量、双目标 多变量的优化方法，通过对EnergyPlus 能耗模拟结果以及LCC 计算结果的分析，分别研究了围护结构保温厚度、 窗户的热工性能对严寒地区近零能耗居住建筑能耗的影响，以及围护结构保温厚度、窗户的热工性能、WWR 不同组合方案对严寒地区近零能耗居住建筑能耗和LCC 的影响。结果表明：外墙保温厚度为320mm、屋面保 260mm B PAS125 12.5% 温厚度为 、窗户为 品牌 、窗墙比为 。 ［关键词］近零能耗建筑；围护结构；设计优化 0 引言 下，不同朝向的建筑围护结构保温的最佳厚度，并 近零能耗建筑过去五年在推广方面发展很快， 且确定了该最佳厚度所对应的建筑节能量以及围护 《住房城乡建设事业“十三五”规划纲要》中指出： 结构保温的投资回收期。Martin Thalfeldt 等[4] 研 “在不同气候区尽快建设一批超低能耗或近零能耗 究了寒冷地区Estoni 近零能耗建筑围护结构的设 建筑示范工程，发挥建筑能效提升标杆引领作用”。 计优化，最终得出能效和经济性双优的方案为保温 在发展近零能耗建筑的进程中，各个国家对“近零 厚度200mm ，三层Low-E 玻璃东、南、西窗墙比 能耗建筑”的定义和称谓不同，采用的路线和体系 23.9% ，北向窗墙比37.5%。窗体传热系数越小能耗 也不尽相同，各国都在寻找适合本国的近零能耗建 [5] 越低，并且供冷能耗主导着能耗需求。龚新智 将 筑技术体系和优化路径。我国近零能耗建筑技术起 7 中国依据气候条件分为 个区域，使用正交法和列 步较晚，尚处于起步示范阶段，需要根据近零能耗 7 表法以能耗为目标函数得到 种被动技术措施适用 建筑性能参数的研究和结论来建立和完善符合中国 的优先性排序，指出除了夏热冬暖地区，屋顶保温 国情的近零能耗建筑技术体系，而围护结构的性能 厚度、外墙保温厚度对能耗的影响分别占到70% 和 则是决定近零能耗建筑是否达到“近零能耗”这一 10%，应优先考虑。 目标的源头。关于建筑围护结构的节能设计，前人 以上大量的研究进一步证明了围护结构对于建 做了大量研究。 筑节能的重要性，但大都是以能耗为目标进行的各 其中，Eike Musall[1] 等的研究结果表明高性能 参数设计优化，而在近零能耗建筑的发展过程中， 保温结构、热泵技术和太阳能热水系统在被动式住 性能化设计原则不只强调单一因素的节能设计优化， 房中应用较多，其次