深圳市公共建筑能耗与节能分析

【摘要】：现代公共建筑的大量增加和空调的普遍应用,使公共建筑能耗大大增加。对某地区既有公用建筑进行节能改造或对新建建筑进行节能设计前,有必要对该地区的能耗现状以及节能潜力进行综合分析与评估。 本文基于深圳市政府机构能耗调查与改造项目,探讨了公共建筑能耗调查与现场实测的方法及可能遇到的问题,并给出了部分建议。对主机能效比的测量方与误差进行了分析。通过前期的调查得到17 栋公共建筑能耗数据;经过几个月的现场实测,得到7 家单位的能耗分布以及设备运行概况。以实测数据为基础,得到深圳地区公共建筑各类设备的能耗比例及能耗值,并分析了各类建筑设备运行特点。 本文全面介绍了能耗模拟软件EnergyPlus 的特性与功能。对同一房间采用谐波反应简化计算与EnergyPlus 模拟两种方法进行设计日空调负荷计算对比。对调查实测与模拟方法的联合应用进行了探讨,并以某办公建筑的调查实测数据与模拟进行了对比,然后综合分析该建筑的节能潜力,并给出了可行的改造方法。 神经网络可对人脑神经元结构、特征及认知能力进行仿真,可以处理各种复杂的信息。为预测建筑能耗,首先用能耗模拟软件EnergyPlus 对某建筑进行模拟,然后对其输入输出参数进行整理作为网络的训练参数,以Levenberg-Marquardt 算法建立了多层BP 神经网络模型,网络的预测值可很大程度上逼近EnergyPlus 的模拟结果,对比结果良好;以此为基础,利用深圳某办公建筑能耗的历史记录,建立了一个相似的多层BP 模型,通过训练,网络的中长期能耗预测具有较高的精度,可满足工程应用的需要。 最后以深圳地区某待建办公建筑的EnergyPlus 复杂模型为基础,全面分析了各种措施的节能潜力。通过进行正交试验,考察了各措施节能效果的相对大小,为深圳地区公共建筑的节能改造提供部分依据。 【关键词】：公共建筑 能耗 实测 模拟
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TU201.5
【目录】：

• 中文摘要4-6
• 英文摘要6-12
• 1 前言12-18
• 1.1 背景12
• 1.2 国外建筑节能的发展12-13
• 1.3 我国建筑节能发展概况13-14
• 1.4 建筑能耗计算方法概述14-15
• 1.5 建筑能耗模拟软件概况15-16
• 1.6 能耗的测量和分析概述16-17
• 1.7 深圳市建筑能耗概况及建筑节能的发展17
• 1.7.1 深圳市建筑能耗概况17
• 1.7.2 深圳市建筑节能的发展17
• 1.8 本文研究内容17-18
• 2 能耗调查测试18-30
• 2.1 能耗调查方案18-19
• 2.1.1 调查方式18
• 2.1.2 调查的对象18-19
• 2.1.3 调查方法19
• 2.2 能耗现场测试方案19-24
• 2.2.1 实测项目19
• 2.2.2 人员配备与进场准备19
• 2.2.3 调查实测仪表19-20
• 2.2.4 电功率的测试20-21
• 2.2.5 水系统流量测量21-23
• 2.2.6 温度测量23
• 2.2.7 冷量及EER 值测试23-24
• 2.2.8 水输送系数与水泵效率24
• 2.3 数据分析与处理24-28
• 2.3.1 EER 测试结果不确定度分析24
• 2.3.2 分量不确定度的估算24-25
• 2.3.3 EER 不确定度25-26
• 2.3.4 系统综合能效比COP_O26-28
• 2.4 小结28-30
• 3 能耗模拟30-52
• 3.1 EnergyPlus 能耗模拟与分析30-46
• 3.1.1 EnergyPlus 概述30
• 3.1.2 EnergyPlus 模型30-35
• 3.1.3 工程简化计算与模拟对比35-39
• 3.1.4 输入要求39-43
• 3.1.5 气象数据43-45
• 3.1.6 输出文件中的信息与正确应用45-46
• 3.1.7 EnergyPlus 的局限性46
• 3.2 用人工神经网络预测能耗46-50
• 3.2.1 BP 网络模型46-48
• 3.2.2 输入变量的选择48
• 3.2.3 BP 网络算法的改进48-49
• 3.2.4 数据的预处理49-50
• 3.2.5 建筑能耗BP 网络模型50
• 3.3 本章小结50-52
• 4 调查实测与模拟分析的联合应用52-68
• 4.1 调查实测与模拟分析联合应用的优越性52
• 4.2 调查实测与能耗软件模拟分析的连接方法52-53
• 4.3 公共建筑能耗调查实测与能耗模拟软件联合分析实例53-61
• 4.3.1 建筑概况53
• 4.3.2 能耗实测项目53
• 4.3.3 测试结果53-55
• 4.3.4 模拟与实测对比分析55-59
• 4.3.5 节能改造潜力模拟分析59-61
• 4.4 EnergyPlus 能耗模拟与人工神经网络的预测对比61-64
• 4.5 调查实测与人工神经网络的预测实证64-67
• 4.6 小结67-68
• 5 深圳公共建筑能耗现状68-82
• 5.1 建筑围护结构与热工性能68
• 5.2 设备系统运行情况68-73
• 5.2.1 设备容量与使用容量68-71
• 5.2.2 主机使用情况71
• 5.2.3 小温差大流量现象71-72
• 5.2.4 主机调节冷量主要方式72-73
• 5.2.5 负荷特征73
• 5.3 设备系统管路情况73-76
• 5.3.1 水泵使用情况73-74
• 5.3.2 水系统分析74-76
• 5.4 能耗现状76-80
• 5.4.1 能源管理信息统计76-77
• 5.4.2 人均能耗和单位建筑面积年能耗分析77-79
• 5.4.3 交通能耗分析79
• 5.4.4 建筑能耗构成与分配79-80
• 5.4.5 建筑能耗构成总体预测80
• 5.5 小结80-82
• 6 深圳公共建筑的节能潜力分析82-106
• 6.1 公共建筑围护结构的影响,改善围护结构的节能效果82-86
• 6.1.1 建筑设定82-83
• 6.1.2 模拟结果83-86
• 6.2 公共建筑使用特点对能耗的影响,调控使用特点的节能效果86-89
• 6.2.1 照明86-87
• 6.2.2 电梯87
• 6.2.3 主机控制87-89
• 6.3 空调设定温度对能耗的影响89
• 6.4 冷冻水出水温度对能耗影响89-91
• 6.5 冷却水温度的对能耗的影响91-93
• 6.6 控制新风量93-94
• 6.7 部分负荷与主机能耗94-98
• 6.8 变流量系统水泵运行能耗分析98-100
• 6.9 污垢对冷水机组的影响100-101
• 6.10 多因素联合影响分析101-103
• 6.11 小结103-106
• 7 总结106-108
• 7.1 主要成果106-107
• 7.2 进一步完善的方向107-108
• 致谢108-110
• 参考文献110-112
• 附录112-113
• 独创性声明113
• 学位论文版权使用授权书113

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