被動式太陽能建筑動態(tài)室溫預(yù)測及能耗分析.pdf

1、建筑能耗在社會商品總能耗中的較大比重決定了降低建筑能耗在降低全社會能源消耗、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的重要地位。被動式太陽能建筑作為一種良好的可持續(xù)建筑，具有長足的發(fā)展?jié)摿?。制約被動式太陽能建筑普及應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一為其室溫不穩(wěn)定，隨室外氣候條件波動較大，配置合適的輔助熱源至關(guān)重要，而保證輔助熱源合理配置的前提是要掌握自然氣候條件下太陽能建筑的室內(nèi)溫度變化及熱負(fù)荷的準(zhǔn)確信息。目前，國內(nèi)外大多數(shù)學(xué)者都將研究的重點(diǎn)聚焦在集熱蓄熱單體部件的熱性能

2、討論上，而對含太陽能空氣集熱模塊建筑的冬季動態(tài)室溫和熱負(fù)荷變化情況的研究甚少。因此本文著眼于建筑整體系統(tǒng)，對被動式太陽能建筑冬季室內(nèi)熱環(huán)境及熱負(fù)荷變化作了深入的理論研究。 本研究建立了一個(gè)可預(yù)測含太陽能空氣集熱模塊建筑冬季室溫及熱負(fù)荷的計(jì)算模型并借助Matlab編寫了模擬程序，并用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該模型的準(zhǔn)確性。利用此模型程序?qū)柲芸諝饧療崮K建筑多種工況下的動態(tài)室溫及熱負(fù)荷進(jìn)行模擬計(jì)算，通過分析得到：室外氣溫對供熱量的影響很

3、小，室外氣溫每升高1℃單個(gè)集熱模塊的供熱量僅增加3.8 W/℃；有保溫的太陽能空氣集熱模塊改善冬季室溫的效果明顯好于無保溫集熱模塊；含太陽能空氣集熱模塊建筑的室溫?zé)o論在晴天還是在陰天都要高于普通的節(jié)能建筑，其采暖節(jié)能率為48.9％；在日平均輻射照度約為460 W/m<'2>時(shí)，正午前后室內(nèi)出現(xiàn)冷負(fù)荷，大連地區(qū)1月份晴天時(shí)集熱模塊平均每日的多余供熱量大約為760kJ/m<'2>·d，1月份平均每日的熱負(fù)荷為1999 kJ/m<'2>·d，

4、多于供熱量占熱負(fù)荷的38％，若有效儲存這部分熱量并在夜間釋放，將改善夜間室溫，達(dá)到更好的節(jié)能效益。 同時(shí)，本文還從全生命周期角度分析了被動式太陽能建筑的總能耗，從建筑各階段能耗分配比例來看，耗能最大的仍是建筑運(yùn)行階段的采暖能耗，但相對于普通節(jié)能建筑，被動式太陽能建筑的這部分比例有所減少；通過對國內(nèi)外6種不同類型建筑的對比分析，發(fā)現(xiàn)我國節(jié)能65％建筑的能耗仍與美國、瑞典的低能耗住宅有相當(dāng)大的差距；提高建筑的使用壽命能有效降低建筑生