顶板辐射—自然通风空调在住宅建筑中应用的可行性和节能性研究

【摘要】： 目前,全世界建筑能耗占能源消耗的近30%,建筑节能已成为节能的主要途径之一。对西安办公建筑和大型公共建筑能耗状况的调查显示,视建筑的结构和使用不同,采暖、空调能耗占建筑总能耗的25%～85%。可见:优化采暖空调系统设计对降低建筑能耗意义重大。 辐射空调节能、舒适,但其可行性与节能性与建筑类别、气候条件等密切相关。本文针对西安某高层公寓建筑,首先利用建筑能耗分析软件EnergyPlus,结合当地的中国典型气象年参数(CTYW)对变风量、风机盘管以及顶板辐射空调系统加自然通风三种空调方案下的全年运行能耗进行了模拟,结果显示,顶板辐射空调结合自然通风在西安的住宅建筑中应用节能效果显著。 接着,对西北地区其他四座城市的住宅建筑采用该空调方式也进行了全年运行能耗模拟,表明:顶板辐射空调加自然通风适合在西北气候条件下应用,并可达到19.2%～39.6%节能的效果,是住宅建筑空调系统设计的优选方案之一。 最后,模拟分析了不同厚度的外墙保温对顶板辐射空调系统加自然通风建筑节能性的影响。指出采用30～50mm厚膨胀聚苯板作为外围护结构的保温层时,空调节能率可达77.1%～85.4%,建筑节能率为54.2%～67.1%。随保温层厚度的增加,所节约能耗的增长率会下降,其中节约的供冷能耗甚至会出现负增长。保温厚度应根据当地气候以及资源价格合理选取。 【关键词】：顶板辐射空调 建筑能耗 节能 EnergyPlus 自然通风
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 顶板辐射空调9-16
• 1.1.1 辐射空调的供冷/供热原理9-10
• 1.1.2 辐射空调的构成与辐射顶板的分类10-12
• 1.1.3 平均辐射温度、有效温度与热舒适性12-13
• 1.1.4 顶板辐射空调的结露问题13-15
• 1.1.5 顶板辐射空调的优缺点15-16
• 1.2 课题研究的目的意义16-17
• 1.3 国内外研究现状及水平17-19
• 1.3.1 国外研究现状及水平17-18
• 1.3.2 国内研究现状及水平18-19
• 1.4 课题研究的方法和主要内容19-21
• 1.4.1 课题研究的方案和措施19
• 1.4.2 课题研究的主要内容19-21
• 2 建筑能耗分析软件ENERGYPLUS简介21-27
• 2.1 ENERGYPLUS软件开发的背景及特点21-23
• 2.2 ENERGYPLUS的功能模块23-26
• 2.2.1 建筑能耗分析软件23-24
• 2.2.2 EnergyPlus负荷模块24-25
• 2.2.3 EnergyPlus系统模块25
• 2.2.4 EnergyPlus设备模块25
• 2.2.5 EnergyPlus经济模块25-26
• 2.3 本章小结26-27
• 3 某住宅建筑的全年舒适状况及能耗比较分析27-39
• 3.1 ENERGYPLUS模型27-32
• 3.1.1 建筑模型27-29
• 3.1.2 空调系统模型29-32
• 3.2 三种空调方案仿真结果分析32-36
• 3.2.1 温度仿真结果分析32-34
• 3.2.2 能耗分析34-36
• 3.3 本章小结36-39
• 4 顶板辐射空调系统与自然通风结合的适用性39-55
• 4.1 榆林模拟及分析39-43
• 4.1.1 榆林气候介绍39-40
• 4.1.2 榆林全年模拟与分析40-43
• 4.2 兰州模拟及分析43-46
• 4.2.1 兰州气候介绍43
• 4.2.2 兰州全年模拟与分析43-46
• 4.3 乌鲁木齐模拟及分析46-49
• 4.3.1 乌鲁木齐气候介绍46-47
• 4.3.2 乌鲁木齐全年模拟与分析47-49
• 4.4 银川模拟及分析49-53
• 4.4.1 银川气候介绍49-50
• 4.4.2 银川全年模拟与分析50-53
• 4.5 本章小结53-55
• 5 外围护结构对建筑能耗的影响55-65
• 5.1 西安不同外围护结构保温型式模拟及分析55-57
• 5.2 榆林不同外围护结构保温型式模拟及分析57-59
• 5.3 兰州不同外围护结构保温型式模拟及分析59-60
• 5.4 乌鲁木齐不同外围护结构保温型式模拟及分析60-61
• 5.5 银川不同外围护结构保温型式模拟及分析61-63
• 5.6 本章小结63-65
• 6 结论与展望65-67
• 6.1 研究结论65
• 6.2 研究展望65-67
• 致谢67-69
• 参考文献69-73
• 攻读硕士期间发表的学术论文73

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