夏热冬冷地区住宅建筑采暖空调负荷特性研究

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随着人民生活水平的提高,人们对住宅建筑室内环境要求越来越高,从而导致我国采暖区域南扩,而新增采暖区域多处于夏热冬冷地区。夏热冬冷地区以往是一个非采暖区域,现有的采暖空调设计手册中涉及该地区住宅建筑采暖空调负荷特性的内容较少,没有系统的阐述该地区住宅建筑冷热负荷的特点。本文针对影响住宅建筑采暖空调特性的主要因素(围护结构、运行方式和设计温度)进行了研究。本文首先通过不同模拟软件的比较,选择DeST软件作为研究工具,然后对一实际房间的热负荷进行实际测量,并记录该天的实际气候参数,然后在动态模拟软件DeST中建立该房间的计算模型并进行计算。通过实际测量与动态模拟的热负荷值的比较来验证DeST软件计算结果的准确性。然后,通过对夏热冬冷地区主要城市的设计日和典型气象年数据的分析,选出上海、武汉、成都作为本文研究的典型城市。同时,通过调查问卷设计和对夏热冬冷地区的不同城市的住宅建筑室内扰量进行了实地调研。根据100户居民的调查统计数据,采用统计分析方法,从住宅模式、住宅房间的人员逐时出入状况和设备逐时使用状况、设备和照明灯具功率这三个方面研究住宅房间内热源的逐时发热状况及其变化规律,提出了夏热冬冷地区住宅建筑的室内扰量模型。最后,以夏热冬冷地区典型的住宅建筑为研究对象,建立计算模型。采用动态模拟软件DeST-h对不同热惰性指标D的外墙、窗墙比、运行模式和室内设计温度的工况进行了模拟计算。通过对模拟结果的分析,得出外墙的热惰性指标D与南向窗户的窗墙比对该地区住宅建筑的设计冷热负荷值和累计冷热负荷的影响不大。间歇运行模式与连续运行模式的比较,发现供暖季累计热负荷可以降低14.6%22.2%,供冷季累计冷负荷能降低33%47.8%。而冬季室内设计温度每降低1℃时,供暖季累计热负荷能将降低11%。本文还对间歇运行模式下住宅建筑的设计日的冷热负荷变化及设计冷热负荷值的构成进行分析,得出设计热负荷出现在建筑刚开始供暖的时候,而设计冷负荷则出现在晚上23点;而围护结构和室内扰量显热部分作用形成的冷热负荷是住宅建筑设计冷热负荷的主要构成部分。而夏季新风负荷中,新风潜热冷负荷是新风显热冷负荷的3-7倍。同时对住宅建筑的负荷频率分布进行了统计,得出夏热冬冷地区频率分布曲线,为该地区住宅建筑采暖空调的设计与运行提供了一定的参考。
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