【正文】 Plus 得到的通風(fēng)量作為 BAS 模塊中熱環(huán)境模擬計(jì)算的輸入，從而準(zhǔn)確模擬室內(nèi)熱環(huán)境。同時(shí)，許多新型技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中還可能會(huì)出現(xiàn)許多預(yù)想不到的問題，這些都需要更為詳盡的計(jì)算來輔助設(shè)計(jì)。70 年代開始，由于計(jì)算機(jī)及其技術(shù)的廣泛應(yīng)用，空調(diào)領(lǐng)域中越來越多地開展了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析、動(dòng)態(tài)模擬研究，70 年代中末期開始出現(xiàn)了計(jì)算建筑物全年逐時(shí)能耗的計(jì)算機(jī)程序。1967 年加拿大的 和 發(fā)表反應(yīng)系數(shù)法，即為 ASHRAE 所接納。（2） 通過節(jié)能量的數(shù)值計(jì)算出“十一五”建筑節(jié)能的直接經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響并定量地分析出馬鞍山市建筑節(jié)能對(duì) “十一五”末實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的貢獻(xiàn)率，從而判定多種節(jié)能措施的優(yōu)越性。此外，在北方地區(qū)，為了提高窗的保溫隔熱性能，通常采用氣密性好、傳熱系數(shù)小的雙層窗或單框雙玻璃窗，對(duì)于既有住宅的空腹鋼窗和木窗，采用橡塑密封條改善其氣密性，并考慮在原窗的一側(cè)再安裝一層保溫性能好的新窗。在采暖地區(qū)，優(yōu)先選用外保溫技術(shù)，墻體本身可采用各種混凝土空心砌塊、非粘土磚、粘土空心磚等，外側(cè)采用輕質(zhì)高效保溫隔熱層(如聚苯板、巖面板 ) 及保護(hù)層，對(duì)于粘土磚墻體也適用。 有 任 何 一 條 達(dá) 不 到 要求是所 設(shè) 計(jì) 建 筑 是 節(jié) 能 建 筑性 能 性 指 標(biāo) 修 改 原 設(shè) 計(jì)對(duì) 比 評(píng) 定 法 否是所 設(shè) 計(jì) 建 筑 是 節(jié) 能 建 筑是 否 達(dá) 到 標(biāo) 準(zhǔn) 要 求 是 否 達(dá) 到 標(biāo) 準(zhǔn) 要 求平仍有較大差距，為此，建設(shè)部發(fā)布了 JGJ26 295 民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分) ，自 1996 年 7 月 1 日起實(shí)施。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)不用再做那些復(fù)雜的計(jì)算分析，而直接采用規(guī)定性指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前使用的就是這一法規(guī)，其建筑累積節(jié)能率為 1974 年以前的 61％。表 全國(guó) 1996～2022 年建筑能耗年份全國(guó)能源消耗總量（Mtce）建筑能耗（Mtce） 建筑能耗所占比例（%）1996 1997 1998 1999 2022 2022 我國(guó)建筑節(jié)能工作的迫切性考慮到實(shí)際問題，即我國(guó)人口眾多，能源資源相對(duì)缺乏，我國(guó)人均能源占有量?jī)H為世界平均水平的 40%。，設(shè)定“十一五”期間馬鞍山市建筑節(jié)能工作情景，分析測(cè)算了馬鞍山市“十一五”期間建筑能耗發(fā)展情況、建筑能耗及節(jié)能量指標(biāo)，并計(jì)算了該期間實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的直接經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響，計(jì)算結(jié)果表明：（1）在本文設(shè)定的建筑節(jié)能情景下，“十一五”期間馬鞍山市建筑節(jié)能總量為 萬噸標(biāo)煤，共節(jié)省 萬元，共減排 萬噸二氧化碳、 噸二氧化硫、 噸 PM10。 Energy saving quantity。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)，建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速，到 2022 年，城鎮(zhèn)人均建筑面積將達(dá)到 26m178。直到 1986 年，我國(guó)才由建設(shè)部頒布實(shí)施了第一部旨在推動(dòng)建筑節(jié)能工作的行業(yè)法規(guī)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》（JGJ2686），節(jié)能率要求 30%；1995 年 12 月，建設(shè)部又發(fā)布了第二個(gè)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》（JGJ2695），節(jié)能率要求 50%；1993 年又出臺(tái)了一部規(guī)范旅游旅館建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的 《旅游旅館建筑熱工與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5018993）。但是每一個(gè)工程都有其不同于普遍情況的特殊性，規(guī)定性指標(biāo)對(duì)適用范圍內(nèi)的一個(gè)具體工程，往往不是最佳的。節(jié)能的主要方法是:減少建筑物外表面積和加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫，以減少傳熱耗熱量，提高門窗的氣密性以減少空氣滲透耗熱量。在討論哪一種保溫作法更適合此地區(qū)之前，有必要先明確此地區(qū)有無必要采用復(fù)合保溫的外墻作法。在《安徽省民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (居住建筑 )》中明確指出建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)35%的節(jié)能指標(biāo)，采暖、空調(diào)設(shè)備承擔(dān) 15%的節(jié)能指標(biāo)。第二章：能耗分析。為節(jié)約能量，制定合理的建筑能耗法規(guī)，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行能耗分析。1986 年，我國(guó)在建筑科學(xué)研究院空調(diào)研究所組織下完成了 BDP/HVAC 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)軟件包，它包括以傳遞函數(shù)法和諧波反應(yīng)系數(shù)法為基點(diǎn)的兩種負(fù)荷計(jì)算方法，并可完成全套暖通空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算；1990 年，龍惟定教授等人依照上海市科委的科研課題，完成了一套能進(jìn)行全年建筑能耗分析的負(fù)荷模擬程序 HRBLAP；清華同方在美國(guó) DOE 的基礎(chǔ)上改編形成了 DeST 軟件；重慶大學(xué)田勝元教授利用日本空調(diào)學(xué)會(huì)贈(zèng)送的動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)程序 HASP/ACLD/8001，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)狀進(jìn)行改編形成了VCD1 動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算程序，并應(yīng)用于廣州某工程進(jìn)行了能耗分析。在 DeST 的基礎(chǔ)上，針對(duì)住宅建筑開發(fā)了專用的能耗模擬分析軟件：DeSTh。由于界面開發(fā)基于常用的設(shè)計(jì)繪圖軟件 AutoCAD，而且與建筑物相關(guān)的各種數(shù)據(jù)（材料、幾何尺寸、內(nèi)擾等）通過數(shù)據(jù)庫(kù)接口與用戶界面相連，因此用戶可直接通過界面進(jìn)行建筑物的描述、修改和統(tǒng)計(jì)，也可方便地調(diào)用相關(guān)模擬模塊進(jìn)行計(jì)算。（8）DNA（Duct Network Analysia） DNA 是 DeST 中機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)分析模塊，機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)模擬可完成風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算。CABD 是 DeST 的主控界面，它把用戶繪制的建筑物的相關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸給建筑分析模擬模塊 BAS。由于靜態(tài)能耗分析方法不能夠計(jì)算出建筑的逐時(shí)負(fù)荷，所以本文采用動(dòng)態(tài)能耗分析法。目前大多數(shù)的建筑能耗模擬計(jì)算程序是基于動(dòng)態(tài)的計(jì)算方法，模擬在變化室外參數(shù)的作用下建筑物空間的負(fù)荷情況。k))全年空調(diào)耗電量（kwh/m2）安 慶合 肥馬 鞍 山蚌 埠圖 全年空調(diào)耗電量與外墻傳熱系數(shù)之間的關(guān)系333843485358 1 2 熱 系 數(shù) (w/(m2k外 內(nèi)w（不包括內(nèi)外表面熱阻）標(biāo)1 石灰砂漿 1600 02 實(shí)心粘土磚 1668 1 石灰砂漿 1600 2 紅粘土磚 1668 3 石灰砂漿 1600 1 水泥砂漿 1800 2240 粘土空心磚（KPI） 1400 3 水泥砂漿 1800 1 水泥砂漿 1800 2 粉煤灰燒結(jié)磚 1520 3 混合砂漿 1700 1 水泥砂漿 1800 2 聚苯乙烯板 20 3 砼空心磚 1200 4 混合砂漿 1700 續(xù)表 圖例序號(hào)外 內(nèi)層次 材料 厚度m密度Kg/m3導(dǎo)熱系 數(shù)w/m基準(zhǔn)建筑模型外墻采用 20mm 水泥砂漿+240mm 粘土多孔磚(KPI)型+20mm 水泥砂漿，外窗采用標(biāo)準(zhǔn)外窗 (其傳熱系數(shù)為 選用時(shí)首先選定所要使用的構(gòu)件的類別，也可以選擇全部類別，對(duì)應(yīng)該類別的所有可用構(gòu)件在列表中顯示其名稱，而其構(gòu)件圖例分別顯示于其右方，當(dāng)前選中的構(gòu)件其列表項(xiàng)和圖例均加亮顯示，選好所用的構(gòu)件后按 OK 鈕并在“瀏覽窗口”中確認(rèn)。DeST 所需要的氣象數(shù)據(jù)由 Medpha 產(chǎn)生，其基礎(chǔ)是 20 年的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和隨機(jī)氣象數(shù)學(xué)模型。隨著設(shè)計(jì)的展開，通過建筑模擬了解建筑物本身的熱特性之后，設(shè)計(jì)人員將進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。DeST 在計(jì)算自然通風(fēng)時(shí)，同時(shí)考慮熱壓和風(fēng)壓的作用，實(shí)現(xiàn)熱環(huán)境參數(shù)和流體特性參數(shù)相互作用的計(jì)算。同時(shí)有越來越多前所未見的復(fù)雜的建筑設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)，既要保證房間的舒適性又要保證節(jié)能，很多問題已經(jīng)不能只憑經(jīng)驗(yàn)來解決，例如合理的選擇建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、選擇合適的外遮陽(yáng)、以及各種新技術(shù)的采用等。這些成績(jī)?yōu)橛?jì)算機(jī)的精確能耗分析提供了有力的數(shù)學(xué)理論工具。諧波法在我國(guó)反映很大，作為主要的熱工理論分析計(jì)算方法一直廣泛使用。圍護(hù)結(jié)構(gòu)變遷對(duì)建筑能耗影響 節(jié)能量計(jì)算“ 十一五 ” 期間各類民用建筑相關(guān)指標(biāo)的確定 （ 建筑面積 、 能耗強(qiáng)度和能耗指標(biāo)等 ）D e S T 軟件建立模型分析全年采暖 、 空調(diào)和總耗電量與圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)間的關(guān)系“ 十一五 ” 期間各類民用建筑節(jié)能量計(jì)算分析計(jì)算外墻 、 外窗 、 屋面和地面等的變遷對(duì)節(jié)能目標(biāo)的貢獻(xiàn)率和 “ 十一五 ” 建筑節(jié)能的直接經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響分別改變外墻 、 窗戶 、屋面和地面的熱工特性參數(shù)建筑及建筑能耗的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)“ 十一五 ”期間建筑節(jié)能工作情景設(shè)定圍護(hù)結(jié)構(gòu)變遷對(duì)建筑能耗影響及節(jié)能量計(jì)算 圖 研究技術(shù)路線 研究意義（1）通過計(jì)算各圍護(hù)結(jié)構(gòu)變遷對(duì)實(shí)現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體節(jié)能 35%目標(biāo)的貢獻(xiàn)率來確定影響建筑能耗的主要因素，從而為既有建筑的節(jié)能改造和新建建筑的節(jié)能措施提供重要依據(jù)。遮陽(yáng)是改善此地區(qū)建筑室內(nèi)熱環(huán)境的重要措施，相對(duì)于過去常見的混凝土遮陽(yáng)和現(xiàn)在無論是材料還是形式都過于簡(jiǎn)陋的遮陽(yáng)，現(xiàn)在迫切需要大量的新型遮陽(yáng)產(chǎn)品(國(guó)外遮陽(yáng)技術(shù)已相當(dāng)成熟) ，它們的要求是簡(jiǎn)潔、易于調(diào)節(jié)和形式經(jīng)過設(shè)計(jì)(根據(jù)方位和建筑需要 )。保溫層選用外貼或內(nèi)貼聚苯板、憎水樹脂膨脹珍珠巖板、硬質(zhì)巖棉板等作外墻保溫材料，采用輕質(zhì)高效保溫隔熱材料外貼的構(gòu)造做法，不僅給居住者提供了良好的居住環(huán)境，而且消除了冷橋，對(duì)主體結(jié)構(gòu)有保護(hù)作用。目前，我國(guó)采暖居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平低，熱環(huán)境質(zhì)量差，采暖能耗大的狀況仍普遍存在，與發(fā)達(dá)國(guó)家氣候條件相近的地區(qū)相比，我國(guó)采暖建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫水規(guī) 定 性 指 標(biāo) 修 改 設(shè) 計(jì) 指 標(biāo)各 項(xiàng) 設(shè) 計(jì) 指 標(biāo) 限 值 如 ： 遮 陽(yáng) 系 數(shù) 、 體形 系 數(shù) 、 窗 墻 比 、 圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu) K值 （ 外窗 、 外 墻 、 屋 面 ） 等 的 限 值 等 。 規(guī)定性指標(biāo)是工程界和有關(guān)部門在總結(jié)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)有代表性的典型工程條件，對(duì)工程的關(guān)鍵參數(shù)值作出規(guī)定，以標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的形式提供給工程設(shè)計(jì)人員。第一次石油危機(jī)發(fā)生后的 1974 年，法國(guó)的第一個(gè)新建住宅建筑節(jié)能法規(guī)出臺(tái)；1976 年 3 月，以總理法令形式頒布了非住宅建筑用熱能法規(guī)，1977 年又對(duì)其進(jìn)行了補(bǔ)充，其適用面覆蓋了除體育建筑以外的所有民用建筑、工業(yè)或農(nóng)業(yè)建筑；1982 年第二個(gè)住宅節(jié)能法規(guī)出臺(tái)，提出了在 1974 年基礎(chǔ)上再節(jié)能 25％的指標(biāo)；從 1980 年起，為了制定更完善的熱能使用法規(guī)，開始進(jìn)行一系列的研究和實(shí)驗(yàn)，實(shí)行了 85 新建筑節(jié)能遠(yuǎn)景的研究項(xiàng)目；于 1989 年完成了更詳盡、更完善的建筑熱能使用法規(guī)，提出再節(jié)能 25％的要求。由于我國(guó)人口眾多，生活條件不斷改善，建筑建設(shè)規(guī)模逐年增加，建筑能耗數(shù)量十分巨大，所占全國(guó)能源消耗總量的比例也在逐步升高，見表 。（2）馬鞍山市住宅外墻、外窗、屋面和地面的變遷對(duì)節(jié)能目標(biāo)的貢獻(xiàn)率分別為 %、%、% 和 %，總計(jì) %，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體節(jié)能35%的目標(biāo)。 Energy consumption simulation。農(nóng)村人均建筑面積將達(dá)到 30 m178。近年來，我國(guó)政府對(duì)建筑節(jié)能作了大量工作。即按規(guī)定性指標(biāo)很難進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。此外，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取節(jié)能措施應(yīng)注意以下問題，首先，在其他條件相同的情況下，建筑物耗熱量指標(biāo)隨體形系數(shù)的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。（2）屋面。隨著新工藝、新材料的發(fā)展，建筑市場(chǎng)上出現(xiàn)了多種節(jié)能材料，然而由這些材料構(gòu)成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)是否達(dá)到了建筑節(jié)能要求以及不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的改善對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 35%的貢獻(xiàn)率還不清楚，這些問題弄不清楚很容易使建筑節(jié)能工作走上彎路。闡述能耗分析相關(guān)知識(shí)和建筑能耗模擬軟件 DeST 的結(jié)構(gòu)、原理。建筑能耗分析對(duì)確定空調(diào)全年能耗、比較空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行方案、分析空調(diào)設(shè)備全年利用率、優(yōu)選設(shè)備容量和合理匹配、確定最佳運(yùn)行制度、預(yù)測(cè)運(yùn)行費(fèi)用、現(xiàn)有建筑物的節(jié)能改造都有著重要意義。這些程序多是基于維護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)外界氣象擾動(dòng)的時(shí)域或頻域的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，利用房間反應(yīng)系數(shù)或房間熱平衡法，求取建筑物的冷、熱負(fù)荷。它可用于建筑能耗模擬分析和環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)校核， 起到提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、保證設(shè)計(jì)可靠性、對(duì)如何降低建筑及系統(tǒng)能耗、保證建筑環(huán)境質(zhì)量具有重要的指導(dǎo)作用。DeST的模擬計(jì)算的結(jié)果都將以 Excel 報(bào)表的形式輸出，方便用戶查詢和整理。設(shè)計(jì)計(jì)算是已知風(fēng)道布置、風(fēng)管長(zhǎng)度及各段風(fēng)量要求確定各段管徑和選擇風(fēng)機(jī)；校核計(jì)算是已知管段的長(zhǎng)度、管徑以及風(fēng)機(jī)所能提供的壓頭校核各段風(fēng)量是否滿足要求。BAS 的任務(wù)對(duì)建筑物進(jìn)行具體的逐時(shí)模擬，其數(shù)學(xué)模型是增強(qiáng)的狀態(tài)空間法。（2）對(duì) DeST 軟件的結(jié)構(gòu)，理論原理和使用進(jìn)行了說明。清華大學(xué)研發(fā)的建筑能耗模擬計(jì)算軟件 DeSTh，采用狀態(tài)空間法 [2]，通過各種擾量( 包括通風(fēng))疊加得到房間溫度，是國(guó)產(chǎn)唯一能夠動(dòng)態(tài)模擬建筑采暖、空調(diào)負(fù)荷的分析軟件；該軟件能在建筑物描述、室外氣象數(shù)據(jù)以及室內(nèi)要求溫濕度給定的情況下，動(dòng)態(tài)模擬出該建筑的全年逐時(shí)自然室溫和采暖、空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷等變化情況。k))全年采暖耗電量(kwh/m2 )安 慶合 肥馬 鞍 山蚌 埠圖 全年采暖耗電量與外墻傳熱系數(shù)之間的關(guān)系55575961636567697173 1 2 熱 系 數(shù) (w/(m2k/總熱隋性指總傳熱系數(shù)w/m2其建筑平面圖、模型圖分別見圖 和圖 。先按“顯示”中的“顯示瀏覽窗口”，在圖中選定建筑構(gòu)件，在屬性欄中點(diǎn)擊構(gòu)件號(hào)即彈出所有可供選擇的構(gòu)件類型。（11）EAM (Economic Analysis Model)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中的必要環(huán)節(jié)，在經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方面，DeST 與暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程緊密結(jié)合，在不同設(shè)計(jì)階段，都盡可能地利用已知信息，準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)暖通空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，既能夠準(zhǔn)確、方便比較設(shè)計(jì)過程中