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      地板輻射供冷系統(tǒng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱特性分析

      2016-02-28 06:33:11張林華梁莉王偉劉吉營
      山東建筑大學(xué)學(xué)報 2016年6期
      關(guān)鍵詞:冷量供冷圍護(hù)結(jié)構(gòu)

      張林華,梁莉,王偉,劉吉營

      (1.山東建筑大學(xué)熱能工程學(xué)院,山東濟(jì)南250101;2.可再生能源建筑利用技術(shù)教育部重點實驗室,山東濟(jì)南250101;3.山東省可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)重點實驗室,山東濟(jì)南250101)

      地板輻射供冷系統(tǒng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱特性分析

      張林華1,2,3,梁莉1,王偉1,劉吉營1,2,3

      (1.山東建筑大學(xué)熱能工程學(xué)院,山東濟(jì)南250101;2.可再生能源建筑利用技術(shù)教育部重點實驗室,山東濟(jì)南250101;3.山東省可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)重點實驗室,山東濟(jì)南250101)

      建筑節(jié)能是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容,而空調(diào)系統(tǒng)是公共建筑節(jié)能的主要組成,文章圍繞建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱特性,以地板輻射供冷系統(tǒng)為研究對象,通過選取濟(jì)南市安泰動態(tài)節(jié)能示范樓內(nèi)三個典型空調(diào)房間,利用TRNSYS仿真模擬軟件建立地源熱泵地板輻射供冷模型,結(jié)合建筑控制平臺實測數(shù)據(jù),對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行研究,探索地板輻射供冷系統(tǒng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱特性。結(jié)果表明:建筑西外墻對室內(nèi)熱環(huán)境的穩(wěn)定和舒適性影響最大;外墻對室外溫度波具有明顯的衰減特性和峰值延遲特性,良好的蓄熱特性有利于系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行,維持室內(nèi)溫度;墻體的蓄熱性使得室溫波動較小,白天蓄熱有效地阻止冷負(fù)荷的陡然增大,維持了正常工作時間人員的空調(diào)需求;14∶00地板蓄冷量最低,室溫超過空調(diào)設(shè)計溫度,應(yīng)采取增大地板盤管供水流量或降低供水溫度的措施,降低室內(nèi)溫度,確保系統(tǒng)節(jié)能高效運(yùn)行。

      地板輻射供冷;蓄熱特性;建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu);TRNSYS

      0 引言

      建筑能耗占全國總能耗的三分之一左右,因此建筑節(jié)能是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重中之重[1]。其中,公共建筑能耗約占建筑能耗的四分之一,空調(diào)系統(tǒng)是公共建筑節(jié)能的主要方面[2]。地板輻射供冷系統(tǒng)是在建筑的樓板內(nèi)敷設(shè)盤管,向盤管內(nèi)供冷媒(水),向圍護(hù)結(jié)構(gòu)釋放冷量,再通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)與室內(nèi)的輻射與對流換熱,達(dá)到控制室內(nèi)熱環(huán)境的目的。一般一套系統(tǒng)可以兼顧冬季供暖和夏季供冷,節(jié)省投資費(fèi)用[3]。地板輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)相對于其他類型空調(diào)系統(tǒng)的特殊之處就在于建筑混凝土結(jié)構(gòu)體是一個較大熱容量的蓄熱體,相當(dāng)于空調(diào)系統(tǒng)的末端。建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄放熱特性可以更好維持室內(nèi)熱環(huán)境的穩(wěn)定,延遲了夏季室溫峰值出現(xiàn)的時間,對室內(nèi)溫度的波動起到了一定的衰減和延遲作用,因此有效地降低了空調(diào)系統(tǒng)的能耗[4-5]。

      近些年來,隨著地板輻射供冷系統(tǒng)的不斷發(fā)展,對系統(tǒng)實踐的不斷深入,不再僅僅局限于系統(tǒng)舒適性和節(jié)能性的研究,而是轉(zhuǎn)向?qū)ζ湫顭崽匦院涂刂品绞降奶剿?。Lehmann等人利用TRNSYS(Transient System Simulation)軟件對輻射供冷系統(tǒng)的蓄熱效應(yīng)引起的溫度波動進(jìn)行了模擬分析,并提出建筑負(fù)荷晝夜轉(zhuǎn)化的設(shè)想[6];郝滿晉等提出了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱容使得室內(nèi)非圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的冷熱負(fù)荷陡然增加時,混凝土結(jié)構(gòu)輻射供冷系統(tǒng)不能迅速地將室內(nèi)的冷熱負(fù)荷消除而帶來的延遲[7];張云霞分析了不同朝向圍護(hù)結(jié)構(gòu)對室內(nèi)熱環(huán)境的影響和墻體對溫度波的衰減和延遲特性,結(jié)果表明墻體的朝向?qū)囟炔ǖ乃p和延遲影響極大[8]。但是,大多數(shù)研究都僅僅針對室內(nèi)熱環(huán)境溫度的反饋,并且對于以地源側(cè)換熱器循環(huán)水為冷源的地板輻射供冷系統(tǒng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱特性的相關(guān)研究較少,因此文章以濟(jì)南市安泰動態(tài)節(jié)能示范樓為例,利用TRNSYS建立以地源換熱器循環(huán)水為冷源的地板輻射供冷系統(tǒng)模型,對圍護(hù)結(jié)構(gòu)—地板以及墻體的溫度以及蓄熱蓄冷量進(jìn)行分析,并與實測數(shù)據(jù)對比,分析研究該建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱特性。

      1 地板輻射供冷系統(tǒng)概況

      1.1 安泰動態(tài)節(jié)能示范樓建筑概況

      1.1.1 安泰動態(tài)節(jié)能示范樓建筑參數(shù)

      山東省濟(jì)南市安泰動態(tài)節(jié)能示范樓,屬于辦公建筑,地上五層,地下一層,樓高20.7 m,總建筑面積為5440 m2,總空調(diào)面積為3805 m2。文章選取地上第四層大小類型相同、位置不同、非相鄰的3個南向典型空調(diào)房間研究夏季供冷系統(tǒng)工況。房間形式如圖1所示,位于四層西側(cè)、中間、東側(cè),分別命名為房間A、B、C。其中,窗高為1.5m,門高為2.1m,房間高度為3.9 m。

      圖1 南向典型房間示意圖/mm

      1.1.2 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

      建筑外墻保溫采用厚聚氨酯保溫板,厚度為25 mm,外窗的玻璃形式為低輻射(Low-E)中空玻璃,體形系數(shù)為0.21。圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要參數(shù)見表1。

      表1 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)

      采用的是混凝土埋管式地板輻射系統(tǒng),樓板構(gòu)造如圖2所示,地板保溫層一般是30~40 mm的聚苯乙烯板,填充層是40~60 mm的碎石混凝土。由此構(gòu)成的蓄能輻射地板以及墻體等圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱體共同影響室內(nèi)熱環(huán)境。地板換熱主要是地板與供水盤管之間的傳熱以及地板上表面與室內(nèi)環(huán)境的輻射換熱和對流換熱;墻體傳熱主要包括墻體外壁面與室外環(huán)境的對流輻射換熱和太陽輻射得熱,墻體內(nèi)壁面與室內(nèi)環(huán)境對流輻射換熱[9]。

      圖2 混凝土埋管式地板輻射供冷系統(tǒng)地板構(gòu)造圖

      1.2 地埋管直接供冷系統(tǒng)概況

      夏季空調(diào)系統(tǒng)主要是由低溫地源換熱器、樓板盤管以及蓄能水箱組成的地埋管直接供冷系統(tǒng),并采用了建筑的本體蓄能,蓄能地板作為空調(diào)系統(tǒng)末端,夜間蓄冷,儲存冷量于建筑內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中,當(dāng)白天工作時段室內(nèi)負(fù)荷增大時,將儲存的冷量釋放到室內(nèi),因此,雖然地板外表面溫度與室內(nèi)空氣溫度的溫差甚小,地板向室內(nèi)供冷量也很小,但由于夜間蓄冷作用的存在使得供冷有效面積增加,由此供冷量也顯著增加,保證了室內(nèi)溫度的恒定,減少其他得熱帶來的溫度波動[10]。夏季冷負(fù)荷低時利用樓板蓄能體與地下巖土通過地源側(cè)的循環(huán)水系統(tǒng)直接耦合,向樓板盤管供18℃的冷水,為防止冷量不足,熱泵機(jī)組用于輔助供冷[11]。室內(nèi)空調(diào)設(shè)計溫度為26℃[12]。

      2 地板輻射供冷系統(tǒng)實驗與模擬

      2.1 安泰動態(tài)節(jié)能示范樓建筑實測

      室內(nèi)安裝有實時監(jiān)測系統(tǒng)各運(yùn)行參數(shù)的設(shè)備,可以監(jiān)測到室內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)量等,也可以采集系統(tǒng)各項能耗等。房間內(nèi)安裝有溫濕度傳感器,可以實時監(jiān)測室內(nèi)溫濕度并上傳到控制平臺,控制平臺如圖3所示。文章選取2015年7月7日至9日作為典型日,并采用了該平臺實際監(jiān)測的數(shù)據(jù),以判斷所建模型的準(zhǔn)確性。

      圖3 控制平臺示意圖

      2.2 地埋管直供系統(tǒng)TRNSYS模型的建立與模擬

      利用TRNSYS軟件建立了地埋管直接供冷系統(tǒng)模型[13],如圖4所示。模型包括建筑模型、地源換熱器、表冷器、風(fēng)機(jī)、水泵、天氣部件以及輸出,整個模型簡化了實際運(yùn)行狀態(tài),控制信號控制地源換熱器側(cè)水泵的啟停,空調(diào)運(yùn)行時間為7∶00~16∶00。對應(yīng)實測數(shù)據(jù)時間,將模擬時間設(shè)為4488~4560 h(7月7日0∶00~9日23∶59),輸出各房間室內(nèi)溫度、地板表面溫度、墻體溫度、墻體蓄熱量、樓板盤管供冷量以及地板向室內(nèi)的釋冷量等參數(shù)。

      輸出TRNSYS所建模型的數(shù)據(jù),與相應(yīng)日期實際監(jiān)測的數(shù)據(jù)對比,驗證模型的正確性與可靠性;分析數(shù)據(jù),研究不同房間的室內(nèi)熱環(huán)境特征;選取典型房間,利用模擬對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱特性進(jìn)行分析研究。

      2.3 模型驗證分析

      將實測數(shù)據(jù)與TRNSYS所建模型輸出的模擬數(shù)據(jù)對比,如圖5所示。所測試和模擬的時間段是7月7日0∶00~9日23∶59,各個房間的實測數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)趨勢基本一致,7∶00~18∶00之間溫度波動較大,這是由于此時為正常工作時間,人員以及設(shè)備等使得室內(nèi)的顯熱負(fù)荷顯著增加,同時太陽輻射使室內(nèi)得熱量增大,因此溫度出現(xiàn)顯著波動。如表2所示,三個房間位置不同,溫度峰值出現(xiàn)的時間也不相同,實際的與模擬的溫度存在差值,基本上都在2℃以內(nèi)。

      表2 三個空調(diào)房間的室內(nèi)溫度特征

      圖4 夏季地板輻射供冷系統(tǒng)模型圖

      圖5 室內(nèi)溫度的實測值與模擬值對比圖

      由圖5分析可得,房間B的模擬值較接近實際,這是因為房間B只有一面外墻,環(huán)境對其影響較小。而房間A和C各有兩面外墻,比房間B接受的太陽輻射小。TRNSYS軟件對于溫度的熱響應(yīng)較快,忽略了墻體的熱惰性,因此模擬所得曲線在室內(nèi)負(fù)荷增大或者太陽輻射增強(qiáng)時,溫度改變非常迅速。該模型各房間室內(nèi)溫度基本上維持在設(shè)計溫度26℃左右,能夠較好的滿足室內(nèi)人員對室溫的基本要求。

      3 地板輻射供冷系統(tǒng)研究結(jié)果分析

      3.1 墻體的蓄熱特性分析

      3.1.1 墻體對溫度波的衰減和延遲作用

      由圖5室內(nèi)溫度實測值可以看出,房間A的溫度波動最大,范圍為24.8~25.8℃,波動幅度為1.0℃。這是因為西外墻在夏季所受太陽輻射最多,正午12∶00以后便能接收到太陽輻射,室內(nèi)太陽輻射得熱明顯較其他兩個房間多[14]。相比較,房間C的溫度較為恒定,曲線起伏不大,由全天室溫來看,西外墻對于室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性和穩(wěn)定性的影響較東外墻大。其次,房間B由于處于中間位置,兩側(cè)各有相鄰房間,只有一面外墻,受到的室外環(huán)境的擾動要比其他兩個房間小得多。

      以典型房間A為例,模擬得到西外墻內(nèi)外表面的溫度值,如圖6所示。由圖6可知,西墻外表面的溫度變化幅度較大,曲線接近正弦形,出現(xiàn)波峰和波谷。谷值為25.0℃,出現(xiàn)在早晨6∶00,峰值為40.5℃;出現(xiàn)在17∶00左右,當(dāng)日16∶00至次日2∶00基本與室外氣溫的波動幅度一致。自6∶00開始至17∶00,外表面溫度從波谷近乎直線增長至波峰,這是因為太陽輻射到達(dá)外墻表面,墻體不斷吸收并儲存部分熱量。12∶00以后,西墻與南墻均接受到太陽輻射,曲線斜率增大,17∶00以后太陽輻射減弱,外表面溫度開始下降,下降斜率也慢慢減小。由于系統(tǒng)的運(yùn)行以及墻體的保溫蓄能,使得外墻的內(nèi)表面溫度處于穩(wěn)定狀態(tài),始終在26.0℃左右,受室外溫度和太陽輻射強(qiáng)度的影響很小,最大值26.7℃出現(xiàn)在晚上21∶00。

      墻體的蓄熱性越好,越能阻止熱量的傳遞,降低熱量峰值,在白天吸收儲存部分熱量,降低了室內(nèi)冷負(fù)荷,夜間溫度較低時延遲釋放出來,有效推遲了尖峰冷負(fù)荷[15]。室外最高溫度32.4℃出現(xiàn)時間是

      圖6 房間A西外墻的表面溫度變化曲線圖

      14∶00,與房間A西外墻的外表面峰值時間相差3 h,內(nèi)外表面峰值時間相差接近4 h,最高溫差為13.6℃。由此可知墻體對溫度具有明顯的峰值衰減和延遲作用,墻體的蓄熱特性不僅有效延遲了內(nèi)表面峰值時間,還極大地降低了內(nèi)表面的峰值溫度,對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能高效運(yùn)行意義重大。

      3.1.2 墻體的蓄熱性能

      墻體的熱量傳遞的過程可分為4個部分[16],即(1)熱量由室內(nèi)空氣以對流換熱和室內(nèi)物體間的輻射換熱形式傳給墻內(nèi)表面;(2)墻內(nèi)表面與墻外表面的導(dǎo)熱;(3)熱量由墻外表面以空氣對流換熱和輻射方式傳遞給室外環(huán)境;(4)太陽對外表面的輻射得熱。

      墻體得熱量與散熱量的差值就是墻體儲存的熱量,即蓄熱量。墻體的蓄熱量直接影響著室內(nèi)的熱環(huán)境,白天由墻體外表面得熱,部分由墻體吸收儲存,另一部分通過內(nèi)表面?zhèn)魅胧覂?nèi)。夜晚,室外溫度較低,墻體外表面向大氣散熱。由圖7西外墻的蓄放熱曲線可得,總的墻體蓄熱量就是曲線與縱坐標(biāo)y=0圍成的面積。在7∶00~8∶00期間(約7∶10時刻),西墻得熱與散熱相持平,此時達(dá)到熱平衡狀態(tài),蓄熱量等于零。8∶00開始,西外墻的逐時蓄熱量上升,最大逐時蓄熱量為3752 W,即14∶00時刻在圖示中的蓄熱強(qiáng)度峰值,隨后蓄熱強(qiáng)度開始逐漸降低。應(yīng)該注意的是:坐標(biāo)上方有部分曲線波動下降,但是仍處于蓄熱量累積階段,比如在16∶00時刻,蓄熱強(qiáng)度卻突然增加,這是由于西外墻受夕陽直射照射的影響而增加蓄熱。在19∶00開始,太陽落山后,拐點出現(xiàn)蓄熱強(qiáng)度開始下降,在19∶00~20∶00之間(約19∶20時刻),得熱量與散熱量再次相等,此時西外墻的總蓄熱量達(dá)到最大值。在當(dāng)日20∶00~次日6∶00,進(jìn)入放熱階段,并隨著時間的推移放熱強(qiáng)度逐漸減小。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因主要是隨著墻體不斷放出熱量,墻體的溫度開始下降,因此放熱量逐漸減小。西外墻的累計得熱時長和放熱時長各約為12 h,時間上基本持平。

      3.2 地板的蓄熱性能分析

      圖7 西外墻蓄放熱曲線圖

      圖8 地板逐時蓄冷量曲線圖

      某一時刻,樓板盤管的供冷量與由地板向室內(nèi)的釋冷量之間的差值表示地板逐時蓄冷量。樓板盤管供冷量與地板釋冷量兩個曲線所圍成的面積表示總蓄冷量,如圖8所示。夜間的室內(nèi)冷負(fù)荷較小,地板蓄存較多冷量,由于地板的蓄熱特性,會延遲釋放冷量,因此當(dāng)白天室內(nèi)得熱較多,冷負(fù)荷較大時,地板和墻體等蓄積的冷量就會釋放出來維持室內(nèi)溫度。逐時蓄冷量在當(dāng)日14∶00至次日5∶00時段不斷增大,于5∶00達(dá)到最大值338 W。此時,恰是墻體逐時蓄熱量從緩慢上升到迅速增大的一個拐點,由此表明隨著室外溫度的不斷升高以及太陽輻射不斷增加,墻體的蓄熱量迅速增大的同時,傳入室內(nèi)的熱量也逐漸增多,地板釋放大量冷量用以減少室內(nèi)冷負(fù)荷,地板的蓄冷量也開始降低。因此在6∶00~14∶00之間,室內(nèi)冷負(fù)荷較大,圖8中地板的逐時蓄冷量不斷減小,地板不斷釋放冷量來維持室溫恒定,于14∶00達(dá)到最小值為148 W,總蓄冷量不斷積累增加,此時房間A室溫實測值28.5℃,高于設(shè)計溫度2.5℃,需要增加冷量才能降低室溫,可以增大樓盤盤管的供水流量或者降低供水水溫。在設(shè)計過程中,可以將外墻區(qū)域的盤管相對加密,房間中心盤管間距可以大一些。這樣可以使室內(nèi)溫度均勻,使制冷效果最佳。

      4 結(jié)論

      文章利用實際監(jiān)測的數(shù)據(jù)驗證了TRNSYS建立的地板輻射供冷系統(tǒng)模型的準(zhǔn)確性,重點研究了采用地板輻射供冷系統(tǒng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱特性,結(jié)論包括:

      (1)經(jīng)對比發(fā)現(xiàn),三個房間中房間A室內(nèi)熱環(huán)境較惡劣,室溫波動較大,房間B較舒適;西外墻對溫度波具有明顯的峰值衰減和延遲作用。因此,西外墻對于室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性和穩(wěn)定性的影響較大,同時蓄熱性良好的墻體對室內(nèi)熱環(huán)境的穩(wěn)定起到極其重要的作用。

      (2)在7∶00~8∶00和19∶00~20∶00兩個時間段,西外墻分別出現(xiàn)了得熱量和散熱量平衡的狀態(tài),在第二個時段平衡時蓄熱量達(dá)到最大值,總的蓄熱時長為12 h。研究表明,在白天正常工作時段,墻體持續(xù)蓄熱,夜晚室內(nèi)冷負(fù)荷減小,墻體開始向室內(nèi)散熱,有利于維護(hù)室溫穩(wěn)定,這對于辦公建筑的空調(diào)需求以及系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行意義重大。

      (3)地板的逐時蓄冷量在當(dāng)日14∶00至次日6∶00之間,逐時蓄冷量持續(xù)增大,于早上6∶00達(dá)到最大值338W。在6∶00~14∶00期間持續(xù)減小,于14∶00達(dá)到最小值148 W,室溫高于空調(diào)設(shè)計溫度2.5℃。對于房間A來說,由于西外墻的影響,室溫在一天中大多數(shù)時間都是高于設(shè)計溫度26.0℃的,因此應(yīng)增大樓板盤管的供水流量或降低供水溫度,以增加房間的熱舒適性,若冷量不夠,還需要開啟熱泵輔助供冷。對于未建建筑的空調(diào)系統(tǒng),在系統(tǒng)設(shè)計過程中可以將西南向房間靠近外墻區(qū)域的地板盤管加密,以改善室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性。

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      [13]Klein S.A.,Beckman W.A.,Duffie J.A..TRANSYS:a transient simulation program[J].Ashrae Transactions,1976(82):7-12.

      [14]劉懷臣.基于地板輻射供冷的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄放熱特性研究[D].濟(jì)南:山東建筑大學(xué),2016.

      [15]王蕾.不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱性能對空調(diào)啟停時間的影響[D].太原:太原理工大學(xué),2003.

      [16]章熙民,任澤霈,梅飛鳴.傳熱學(xué)(第五版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.

      (校慶約稿)

      山東建筑大學(xué)熱能工程學(xué)科——張林華教授

      張林華教授現(xiàn)任山東建筑大學(xué)熱能工程學(xué)院院長。博士生導(dǎo)師,山東建筑大學(xué)熱能工程學(xué)科帶頭人。

      張林華教授現(xiàn)兼任:山東土木建筑學(xué)會暖通空調(diào)專業(yè)委員會、建筑熱能動力專業(yè)委員會、山東省勘察設(shè)計協(xié)會暖通空調(diào)制冷專業(yè)委員會、中國勘察設(shè)計協(xié)會建筑環(huán)境與能源應(yīng)用分會山東省委員會、山東省燃?xì)鉄崃f(xié)會熱力技術(shù)專委會副主任委員。

      多年來從事暖通空調(diào)專業(yè)教學(xué)、工程設(shè)計和科研工作。先后主持和參加了十余項國家及省部級科研課題;出版著作(教材)6部;發(fā)表專業(yè)論文100余篇,其中:SCI、EI收錄30余篇,獲得省優(yōu)秀碩士論文指導(dǎo)教師1次;獲得授權(quán)專利8項。

      Performance analysis of thermal storage characteristic for the building envelope in a radiant floor cooling system

      Zhang Linhua1,2,3,Liang Li1,WangWei1,et al.

      (1.School of Thermal Engineering,Shandong Jianzhu University,Jinan 250101,China;2.Key Laboratory of Renewable Energy Utilization Technologies in Building,Ministry of Education,Jinan 250101,China;3.Shandong Key Laboratory of Renewable Energy Application Technology,Shandong Jianzhu University,Jinan 250101,China)

      The building energy efficiency is the top priority of sustainable development strategy,and the air conditioning system is themajor component for the public building energy saving.This paper focuses on the thermal properties of building envelope,and the floor radiant cooling system is chosen as the research object.Through selecting three typical air conditioning rooms from an Antaeus energysaving demonstration building in Jinan,this paper establishes the floor radiant direct supply cooling system model by using TRNSYS simulation software.This research studies the indoor thermal environment and mainly focuses on the characteristics of thermal storage for the building envelopes,combined with the building’s control platform data.The results show thatwestwall of the building has a great effect on the indoor thermal environment’s stability and com fortable.The wall has obvious performance of attenuation and peak delay for the outdoor temperature wave.Good thermal storage characteristic of exteriorwall is useful for energy saving operation of system andmaintaining the indoor temperature.The thermal storage characteristic of building envelopesmakes the indoor air temperature fluctuate with smaller values,and the wall thermal storage characteristic in the day can prevent the cooling load suddenly increasing effectively tomaintain air conditioning requirements for the personnelin the normalworking hours.At14:00 the cold storage capacity for the floor is lowest and the indoor temperature is larger than the design temperature for the air conditioning.The measures should be taken to increase the supplywater flow rate or reduce the temperature of the supplywater to reduce the indoor temperature and ensure the efficient operation of the system.

      radiant floor cooling;thermal storage characteristic;building envelope;TRNSYS

      TU83

      A

      1673-7644(2016)06-0576-07

      2016-10-20

      國家自然科學(xué)基金項目(51608310);山東省科技發(fā)展計劃項目(2012GGX10416)

      張林華(1965-),男,教授,博士,主要從事建筑節(jié)能及可再生能源利用技術(shù)等方面的研究.E-mail:zhth0015@sdjzu.edu.cn

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