【正文】 ....................................................................... 35 實(shí)驗(yàn)步驟 ......................................................................................................... 36 原照明系統(tǒng)測試 ..................................................................................... 36 初步實(shí)驗(yàn) ................................................................................................. 36 比較實(shí)驗(yàn) ................................................................................................. 36 第 4章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 ................................................................................................ 39 同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 目錄 III 初步實(shí)驗(yàn) ......................................................................................................... 39 各策略動(dòng)態(tài)性能簡析 ..................................................................................... 40 實(shí)驗(yàn)1 ...................................................................................................... 41 實(shí)驗(yàn)2 ...................................................................................................... 44 實(shí)驗(yàn)3 ...................................................................................................... 46 實(shí)驗(yàn)4 ...................................................................................................... 48 實(shí)驗(yàn)5 ...................................................................................................... 50 實(shí)驗(yàn)6 ...................................................................................................... 52 實(shí)驗(yàn)7 ...................................................................................................... 55 實(shí)驗(yàn)8 ...................................................................................................... 58 數(shù)據(jù)修正 ......................................................................................................... 60 控制策略比較 ................................................................................................. 60 第 5章 照明策略對(duì)建筑能耗的影響 ........................................................................ 65 建筑模型簡介 ................................................................................................. 65 地理位置和天氣參數(shù) ............................................................................. 65 建筑幾何模型 ......................................................................................... 65 建筑結(jié)構(gòu)熱工特性 ................................................................................. 66 室內(nèi)負(fù)荷與運(yùn)行時(shí)間 ............................................................................. 66 負(fù)荷計(jì)算與分區(qū) ..................................................................................... 67 新風(fēng)量與漏風(fēng)率 ..................................................................................... 67 照明時(shí)間表設(shè)置 ..................................................................................... 67 基準(zhǔn)能耗模擬結(jié)果分析 ................................................................................. 70 不同照明策略對(duì)建筑能耗的影響 ................................................................. 72 熱負(fù)荷受到的影響 ................................................................................. 72 冷負(fù)荷受到的影響 ................................................................................. 73 建筑總能耗受到的影響 ......................................................................... 75 第 6章 結(jié)論 ................................................................................................................ 79 第 1章 引言 1 第 1章 引言 課題背景 人類社會(huì)的高速發(fā)展也推動(dòng)著能耗的飛速上升。與人們的日常生活息息相關(guān) 的首先是建筑能耗 ，這一部分在社會(huì)總能耗中占據(jù)著舉足輕重的地位。如果保持 現(xiàn)有的能耗與排放水平， 2030年中國建筑行業(yè)的直接與間接碳排放總量將達(dá)到 32億噸，接近全國排放總量的 1/3[1]。而在美國，商業(yè)建筑每年消耗社會(huì)一次能 源總量也超過三分之一 [2]。由于我國人均耗電量仍處于較低水平，隨著人們生活 水平的提高，在未來仍有很大的上升潛力。為減緩建筑能耗增長，總體上達(dá)到二 氧化碳減排目標(biāo)，各個(gè)國家都制定了相關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。中國已于 05年頒布實(shí)施 GB50189－ 20xx《公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)》，預(yù)期通過該標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，以 20世紀(jì) 80 年代改革開放初期建造的公共建筑為比較基準(zhǔn)，達(dá)到全年采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié) 和照明的總能耗減少 50%的目標(biāo) [3]。 在建筑能耗中，用于空調(diào)制冷與采暖系統(tǒng)的比例約 50%~60%，照明約 20%～ 30%[3, 4]，在中國南方地區(qū)，如廣州，甚至可達(dá)到 40%[5]。這兩部分是建筑能耗 中最重要的方面。如果能夠有效地減少照明電耗，對(duì)于以制冷為主的地區(qū)，由于 照明散熱減少，還可進(jìn)一步降低其空調(diào)能耗，從而更大程度地提高建筑的運(yùn)行能 效。而且，照明能耗在全球能耗中占去 19%的比例 [6]，其降耗潛力不容忽視。 為推行照明降 耗，全世界各國家和地區(qū)都根據(jù)自身需求制定了多項(xiàng)法律法規(guī)。 如歐洲出臺(tái)的指導(dǎo)性規(guī)范包括 EuP（ Ecodesign Requirements for Energyusing Products Directive，歐盟用能產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)框架指令 [7, 8]）， EPBD（ Energy Performance of Buildings Directive[9]，建筑能效指令 [10, 11]）等，都屬于強(qiáng)制性法 令。美國也獨(dú)立推行了 EPAct（ Energy Policy Act，能源政策法案）， EISA（ Energy Independence and Security Act，能源獨(dú)立與安全法案）及 ARRA（ American Recovery and Reinvestment Act，美國復(fù)蘇與再投資法案）等 [6]要求。南非 04年 頒布能源策略，計(jì)劃在 20xx年之前，將政府建筑內(nèi)的白熾燈全部替換為節(jié)能燈， 同時(shí)，到 20xx年實(shí)現(xiàn)政府建筑節(jié)能 25%的目標(biāo)。而我國也配合《公共建筑節(jié)能 標(biāo)準(zhǔn)》 [3]，在《照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 [12]中，通過對(duì)不同建筑、房間類型中的 LPD（照 明功率密度）和工作面照度的規(guī)定，為照明節(jié)能提供 了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)十一五 計(jì)劃中單位 GDP能耗降低 20%的目標(biāo)。此外，現(xiàn)在隨著節(jié)能燈（緊湊型熒光燈）、 LED燈等的普及、燈具和鎮(zhèn)流器的發(fā)展，通過提高轉(zhuǎn)化效率來實(shí)現(xiàn)照明降耗的 同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 上海地區(qū)照明控制策略對(duì)建筑能耗的影響 2 措施和技術(shù)已被廣泛實(shí)施并取得良好效果。而采用適當(dāng)?shù)目刂葡到y(tǒng)來實(shí)現(xiàn)照明降 耗，由于初期投資較高，系統(tǒng)形式較為復(fù)雜，其應(yīng)用受到限制。 由此可見，在建筑節(jié)能領(lǐng)域，采用適當(dāng)方式進(jìn)行照明節(jié)能無疑是一個(gè)重要方 面。綜合考慮各種建筑類型，公共建筑由于管理集中，節(jié)能潛力大，受到 廣泛關(guān) 注。作為公共建筑的主要類型之一，辦公建筑在建筑總面積中占有相當(dāng)高的比例。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) [13]，平均每年新增辦公樓面積在全國各地各不相同，如上海和北 京約 40萬 ~50萬 m2，廣州約為 30~35萬 m2，深圳約為 20萬 m2。相應(yīng)的，辦公 建筑消耗的能量也逐年迅速上升。所以，不同的照明控制策略在辦公建筑中節(jié)能 效果如何，建筑其他部分能耗如空調(diào)采暖能耗會(huì)受到這些策略什么樣的影響，這 些策略對(duì)于建筑整體節(jié)能意義何在，又是否具有實(shí)用性，就成為亟待回答的問題。 研究現(xiàn)狀 現(xiàn)在，生活中常用的照明形式主要 還是已有一百多年歷史的白熾燈，而辦公 建筑中，熒光燈占絕對(duì)優(yōu)勢。照明能效最受關(guān)注的因素包括：能量轉(zhuǎn)換效率，日 光利用，照明獨(dú)立控制，光照質(zhì)量，全生命周期的排放及總成本 [6]。而多項(xiàng)調(diào)查 結(jié)果表明，提高照明能效是一種經(jīng)濟(jì)性很高的二氧化碳減排方法，是節(jié)能潛力最 大的領(lǐng)域之一 [14]。這些照明節(jié)能措施最多的采用見于發(fā)展中國家，其次是其經(jīng) 濟(jì)處于過渡期的國家，最后是工業(yè)化國家 [6]。 要確定不同照明控制模式的區(qū)別，或比較不同建筑設(shè)計(jì)方案下某種控制模式 的適用性，最好的方法當(dāng)然是做實(shí)驗(yàn)。然而在建筑設(shè)計(jì)階段，這種實(shí)驗(yàn) 條件是不 可能滿足的，再加上照明能耗的影響因素非常多，因此，光環(huán)境模擬軟件應(yīng)運(yùn)而 生。用于靜態(tài)模擬的較流行的軟件有： Radiance、由 Radiance衍生的 Desktop Radiance（ RD）、 Ecotect、 AGi32和 Dialux等， Adeline[15]可用于自然采光計(jì)算； Daysim可進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬；、 EnergyPlus、 DOE TRNSYS和 IESVE等，可用 于建筑能