太原市公共建筑能耗模擬分析

景彩斌

(山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030027)

1 建筑概況

課題組對(duì)太原市政府辦公建筑的能耗模擬與節(jié)能分析選取太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)人民政府辦公大樓是因?yàn)樵摻ㄖ哂薪ㄔ炷甏^早，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫節(jié)能效果差的特點(diǎn)，可以代表太原市大部分政府辦公建筑。該辦公大樓位于太原市尖草坪區(qū)陽(yáng)曲鎮(zhèn)陽(yáng)曲村，大樓于1989年建成并投入使用，該大樓地上有3 層，坐北朝南，總高度為12.5 m，建筑面積1 620.00 m2。結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu)，外墻為37 磚墻，內(nèi)墻為24 磚墻，沒(méi)有保溫層，外窗為鋁合金單層玻璃窗。太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)人民政府辦公大樓圍護(hù)結(jié)構(gòu)詳細(xì)構(gòu)造以及其熱工性能如表1 所示。

表1 太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)人民政府辦公大樓圍護(hù)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)做法以及其熱工性能

太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)人民政府辦公大樓圍護(hù)結(jié)構(gòu)外門窗、內(nèi)門窗數(shù)量以及尺寸詳細(xì)參數(shù)見表2、太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)人民政府辦公大樓外圍護(hù)結(jié)構(gòu)詳細(xì)參數(shù)見表3。

表2 太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)人民政府辦公大樓外門窗、內(nèi)門窗數(shù)量以及尺寸

表3 太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)人民政府辦公大樓外圍護(hù)結(jié)構(gòu)詳細(xì)參數(shù)

2 模型的建立

根據(jù)實(shí)際參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的實(shí)際情況對(duì)太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)人民政府辦公大樓利用Dest 軟件進(jìn)行建模計(jì)算分析，太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)人民政府辦公大樓整體模型如圖1 所示。

圖1 太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)政府辦公大樓整體模型

設(shè)置建筑參數(shù):

1)設(shè)置地理信息參數(shù)。太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)人民政府辦公大樓位于太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)，建模過(guò)程中城市選擇為太原(山西)，太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)政府辦公大樓地理信息設(shè)置的詳細(xì)信息如表4 所示。

表4 太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)政府辦公大樓地理信息

根據(jù)輸入的參數(shù)通過(guò)Dest 軟件的模擬計(jì)算可得到太原市全年溫度、濕度，太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)干球溫度詳細(xì)參數(shù)、太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)全年逐時(shí)含濕量、太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)各天干球溫度、太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)全年各月干球平均溫度、太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)全年溫度分布情況、太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)全年太陽(yáng)直射強(qiáng)度情況。

2)設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)。由于本次模擬計(jì)算主要是為了分析能耗統(tǒng)計(jì)過(guò)程的準(zhǔn)確性以及為以后的節(jié)能設(shè)計(jì)提供對(duì)比而進(jìn)行的，因此此次建模過(guò)程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)置都是以建筑物實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置的，其詳細(xì)情況如下:太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)政府辦公大樓的外墻是37 粘土磚墻，內(nèi)墻是24 粘土磚墻，外門是玻璃外門，外窗是鋁合金普通單層玻璃，樓地是40 mm 混凝土樓地，樓板是100 mm 鋼筋混凝土樓板，屋頂含有屋面架空隔層。

3)設(shè)置內(nèi)擾參數(shù)。太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)政府辦公大樓屬于辦公樓，其樓內(nèi)房間類型主要有辦公室、會(huì)議室、門廳、盥洗間、走廊等，考慮了室內(nèi)設(shè)備、辦公用品和人員對(duì)內(nèi)擾的影響，樓內(nèi)各個(gè)房間的內(nèi)擾參數(shù)都按照系統(tǒng)默認(rèn)選擇。

4)設(shè)置通風(fēng)參數(shù)。Dest 軟件中默認(rèn)給定的通風(fēng)類型有單元和單元之間、內(nèi)部和外界之間以及前兩種結(jié)合這三種情況，太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)政府辦公大樓通風(fēng)參數(shù)的設(shè)置，考慮到實(shí)際情況按照第三種類型進(jìn)行設(shè)置。

3 模擬計(jì)算結(jié)果分析

太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)政府辦公大樓采用的是燃煤熱水鍋爐供熱，根據(jù)太原市氣溫的實(shí)際情況和太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)政府辦公大樓的供暖時(shí)間，將供暖季設(shè)為每年的11月到第二年的3月，供冷區(qū)間設(shè)置成6月～9月，通過(guò)Dest 軟件的模擬計(jì)算分析，得到太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)政府辦公大樓能耗模擬計(jì)算結(jié)果，見表5。

表5 太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)政府辦公大樓能耗模擬計(jì)算結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)軟件的模擬分析計(jì)算得到的太原市陽(yáng)曲鎮(zhèn)政府辦公大樓的各項(xiàng)能耗指標(biāo)與實(shí)際調(diào)查的各項(xiàng)能耗指標(biāo)對(duì)比情況如表6所示。實(shí)際能耗與理論能耗存在差距的原因是由于理論分析僅僅是對(duì)辦公樓進(jìn)行的能耗模擬分析，而實(shí)際能耗調(diào)查的還包括部分配樓的能耗(比如廚房之類的房間)在實(shí)際調(diào)查中無(wú)法分離出去。

表6 實(shí)際能耗與模擬能耗對(duì)比

實(shí)際能耗與理論能耗存在差距的原因首先是模擬結(jié)果存在的誤差較小，而實(shí)際調(diào)查過(guò)程中能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)存在較大的誤差，其次是由于理論分析僅僅是對(duì)辦公樓進(jìn)行的能耗模擬分析，而實(shí)際能耗調(diào)查還包括部分配樓的能耗(比如廚房之類的房間)在實(shí)際調(diào)查中無(wú)法分離出去。

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［2］張翠玲.火用分析在能源審計(jì)中的應(yīng)用［D］.杭州:浙江大學(xué)，2010.

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