建筑能耗動態(tài)分析用氣象數據構成及THRF新的能耗分析方法研究.pdf

1、建筑能耗分析對建筑節(jié)能工作意義重大。工業(yè)發(fā)達國家在建筑能耗分析方面已經走在了我們前面。美國、日本都有成熟、適用的能耗分析方法以及規(guī)范化的隊伍，建筑設計都要進行能耗分析。我國的建筑能耗分析及其氣象數據構成工作起步較晚，缺少專業(yè)的建筑能耗分析隊伍及適用的能耗分析方法，制約了節(jié)能工作的開展。 國內外有不少詳細的能耗計算方法，國內同行較熟悉的有DOE、HASP和清華大學的DeST等。但是DOE和HASP開發(fā)出來已經二十多年，在我國的應用

2、目前仍然僅限于學術、科研領域，建筑設計中鮮有采用。DeST也沒有普及應用的跡象。原因是詳細能耗計算方法程序輸入復雜，沒有經過培訓或詳細斟酌難于完成計算，而且稍有不慎極易出錯。而中國的現狀是政府對建筑節(jié)能重視和投入不夠，缺少了政府的干預，就很少有機會與可能產生專業(yè)的能耗分析隊伍，使得大型的建筑能耗分析程序難以于短時間內在國內普及應用。 由于以上問題，目前在我國開發(fā)、完善簡化、適用的能耗計算方法已是當務之急，暖通界的這種呼聲也越來越

3、高。簡化的能耗分析方法中的溫、濕頻數(BIN)方法既能計算冬季能耗，又能計算夏季能耗，還可按不同運行班制計算能耗，且簡便、直觀，易于被工程技術人員接受，深受人們歡迎，所以極易在我國推廣應用。 人們在使用BIN方法時都認為它的思路較好，應用也方便。但它在計算占總負荷比重較大的透過玻璃窗日射負荷時卻偏粗糙，使用人員都感到有完善的必要。本文在BIN方法的基礎上提出了新的溫、濕、輻射頻數法(取各英文單詞第一個字母，記為THRF法)，并為

4、THRF法在我國的推廣、普及做了有益的工作。 首先完善了BIN方法和THRF方法的理論體系。提出BIN方法和THRF方法能耗計算存在的前提假設條件：如果負荷隨溫度直線變化，在某一頻段內部頻數相對于中心溫度為對稱分布時，頻段法計算能耗才與真實值相同。還對頻數間隔的選取問題作了理論上的分析，提出了負荷隨溫度直線變化、曲線變化及離散負荷時合理頻數間隔的選取原則。 原方法把該部分負荷看作溫度的線性關系。新方法采用大量統計數據，對

5、不同城市、不同運行班制、不同朝向給出逐時溫度T-輻射負荷因數的詳細統計關系。這種關系可直接用于THRF方法計算中。同時增加了冰蓄冷空調系統能耗計算用頻數數據。使計算準確度較BIN方法提高，方法和理論也更完善。 為推廣、普及THRF能耗計算方法，提出了THRF能耗快速手算法，并給出了快速手算的全套數據，使能耗計算精度提高的同時，算法更簡便。還編制了THRF方法可視化程序，用戶輸入必要的參數，就可方便地得到結果。 對THRF

6、方法與BIN方法作了比較，對偏差及原因作了分析。結果表明本文的改進是合理且必要的，BIN方法計算透過玻璃窗日射負荷過于粗略。并將THRF計算能耗與DOE計算結果作了比較，結果表明本文提出的THRF能耗計算方法可以作為簡化能耗計算方法推廣應用。 能耗分析用氣象數據構成研究是能耗分析的一項非常重要的基礎性工作。發(fā)國(大陸)卻基本處于空白。本文用所收集到的城市的基礎數據，完成了重慶、成都、昆明、貴陽全年逐日氣象數據構成工作，并在前人工

7、作的基礎上對氣象數據代表年的構成方法作了改進。在逐日數據基礎上得到了逐時氣象數據。 在原標準年構成方法基礎上，詳細考慮了逐時輻射中直射和總輻射的比例，而不是象以前一樣將該比例當作定值，使標準年方法得到改善。比較表明，兩種處理方法產生的標準年不相同。說明有必要詳細考慮總輻射中直射的比例。按以上處理方法編制了選取標準年的程序，產生了四個城市的標準年。 采用昆明逐時記錄形成的模比系數將昆明、重慶、成都、貴陽的溫度、水汽壓逐時化

8、。對模比系數作了詳細分析：采用先取模比系數再將逐時數據平均的方法會形成得到的逐時數據峰值和谷值的差值不等于原來的日較差，本文采用先將逐時數據平均再求模比系數。水汽壓的均值、日較差由日四值得到，逐日真實日較差與日四值日較差相差較大，用真實的昆明均值、日較差得到的水汽壓系數直接用于水汽壓逐時化誤差太大。本文用日四值日較差代替真實日較差形成水汽壓系數；利用逐時輻射系數將輻射逐時化。 對標準年及逐時數據進行了檢驗，除了相關性檢驗外，還計