【绿建讲堂】第十期绿色建筑物理模拟计算——建筑节能.docx

【绿建之窗大讲堂】第十期【主讲人】:刘锋【简介】: 专注建筑节能事业二十余年。“科技创造舒适生活”, 希望通过推广建筑节能技术和方案,为中国乃至全世界带来更多健康舒适节能智能的绿色建筑。【讲座导读】: 本期【绿建大讲堂】由绿建之窗刘锋, 为大家介绍绿色建筑物理模拟计算——建筑节能。【微信讲堂——实录】建筑节能基础知识: 建筑节能率: 在建筑标准、新闻上提出的某建筑节能率 50% 或 65% 节能目标,是相对什么标准节能呢? 我国制定建筑节能标准和要求, 是以 20 世纪 80 年代改革开放初期建造建筑当时的能耗为基础, 所以这类建筑称为“基准建筑”。包括“基准建筑”围护结构构造、传热系数、暖通空调设备、照明设备等参数, 都按当时情况选取, 在保持与目前标准约定的室内环境参数的条件下,计算“基准建筑”全年的能耗,包括暖通空调和照明能耗,将它作为基准,计算出的能耗为 100% 。而新建建筑的能耗,节能 50% 是相对于“基准建筑”而言。然而,“基准建筑”的选取标准在全国各地并不统一。例如: 围护结构传热系数各地取值不同,东北地区哈尔滨大致取值 ,而北京则取值 左右。影响建筑节能的因素: 1. 体形系数。在国际《民用建筑节能设计标准》给出的定义为: 建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的的比值, 外表面积中不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。主要反应建筑体型复杂程度和围护结构散热面积的多少。体形系数越大, 对节能不利; 体积大、较为简单的建筑, 以及多层和高层建筑, 体形系数较小,对节能较为有利。 2. 窗墙比。单一朝向外窗(门) 面积和墙面积( 含窗面积) 的比值, 一般称窗墙面积比。外窗面积越大,对节能不利。 3. 传热系数和热惰性。传热系数 K值, 是指在稳定传热条件下, 围护结构两侧空气温差为1度(K,℃), 1s 内通过 1 平方米面积传递的热量, 单位是瓦/( 平方米·度)( W/(㎡· K ),此处 K 可用℃代替)。传热系数不仅和材料有关,还和具体的过程有关。围护结构的热惰性是指围护结构对外界温度波动的抵抗能力。围护结构热惰性越大, 建筑物内表面温度受外表面温度波动影响就越小。 4. 遮阳系数。是指实际通过玻璃的热量与通过厚度为 3mm 厚标准玻璃的热量与的比值。是玻璃遮挡或抵御太阳光能的能力, 遮阳系数越小, 阻挡阳光热量向室内辐射的性能越好。 5. 系统效率。空调或产暖系统转换热能并储存起来的能力。对于建筑能耗也有很大的影响。绿色建筑物理模拟计算——建筑节能: 1 、节能设计软件技术特点北京绿建建筑节能设计软件构建在 CAD 平台之上, 通过三维建模, 获取节能模型。经过专业定制, 服务于建筑节能计算, 紧扣国家及地方标准, 可进行专项计算。同时配套其他同类型软件,有利于建筑节能模型共享。 2 、建筑节能模型获取基于成熟应用的二三维一体化技术, 通过二维的施工图或方案图获得三维信息模型(如图1), 操作****惯更符合国内设计师操作****惯。并兼容主流的设计软件, 如天正、理正等软件。图1 图2 是软件模型观察界面,可以直观看到通过平面图生成的三维信息模型。图2 3 、维护结构设计及计算 工程设置如图 3 所示为工程设置页面, 通过设置项目所处地理位置, 软件会自动生成对应地区气象参数。再进行选取公共建筑或居住建筑, 以区分需要执行不同类型的建筑的建筑节能设计标准。图3 工程构造完成工程设置后, 需要进行重要的一步, 设定围护结构( 如图 4 所示)。外围护结构包括: 屋顶、外墙、外挑楼板等。内维护结构包括:门、窗、采暖地区不采暖的房间等。均需要设定相应工程做法。当然这些参数并不需要自己录入, 软件本身内置全国各地材料库, 在材料库中可直接选取所需材料,作为项目中维护结构的一部分。软件系统中也录入了全国各地的标准图集,以方便设计师选用标准图集中相应做法。同时, 也有部分材料厂家最新研发成果, 如新保温产品也录入节能软件中, 让设计师很快了解新的保温材料情况, 也直观的让设计师了解新保温材料是否适用于其所做项目。图4 数据提取设置好好维护结构的保温做法之后, 需要进行数据提取(图5 所示, 为设计软件数据提取页面)。提取所建分析模型的几何信息,主要是外表面体,体积等,计算出其体形系数。图5 节能检查再下一步就是将建筑模型的几何数据、设定的维护结构做法进行节能检查, 运行节能检查命令( 如图 6 所示), 逐条对应选定的节能标准, 检查符合要求项和不符合要求项。当然并不要求项目指标全部符合标准要求, 有一些项目为了追求设计想法, 它的体型系数或者窗墙比可能不满足标准, 却不能否定其为节能建筑。还可以通过计算其围护结构耗热量指标确定其是否符合标准要求。能耗计算的过程