高層辦公建筑空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷與全年耗冷量模擬分析

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1、高層辦公建筑空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷與全年耗冷量模擬分析12高層辦公建筑空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷與全年耗冷量模擬分析12高層辦公建筑空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷與全年耗冷量模擬分析12高層辦公建筑空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷與全年耗冷量模擬分析12高層辦公建筑空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷與全年耗冷量模擬分析12高層辦公建筑空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷與全年耗冷量模擬分析12高層辦公建筑空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷與全年耗冷量模擬分析12摘要：以不同的氣候條件、不同的新風(fēng)方式、分內(nèi)外區(qū)與否為三類基本不同條件，用正交表安排剩余因素并用DOE-2軟件進(jìn)行模擬計算，得出高層辦公建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計冷負(fù)荷與全年耗冷量的統(tǒng)計估算指標(biāo)：哈爾濱、北京、上海三城市的設(shè)

2、計冷負(fù)荷統(tǒng)計估算值分別為138.3W/m2,143.9W/m2,161.4W/m2；焓控新風(fēng)方式下全年耗冷量統(tǒng)計估算值分別為79.5kWh/(m2a)，114.5kWh/(m2a)，134.0kWh/(m2a)。分內(nèi)外區(qū)設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)及采用焓控新風(fēng)方式最為節(jié)能。關(guān)鍵詞：高層辦公建筑設(shè)計冷負(fù)荷全年耗冷量模擬分析新風(fēng)方式內(nèi)外區(qū)0引言現(xiàn)代高層辦公樓在某些方面有許多不同于傳統(tǒng)建筑的特點(diǎn)：窗面積與外墻面積的比值高；使用新型的墻體材料與玻璃；內(nèi)部照明、設(shè)備的散熱量大；一般有周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)之分等。這些都影響著空調(diào)負(fù)荷的大小和特性。高層辦公建筑最常見的平面布局為中央型核心式布局

3、[1]（核心式是指把樓梯間、電梯間及前室、衛(wèi)生間、開水間等這些交通樞紐和必要的公共服務(wù)房間集中到一起；中央型是指核心部位位于標(biāo)準(zhǔn)層的中部），本文運(yùn)用建筑能耗分析軟件DOE-2[2]對哈爾濱、北京、上海（可代表三個建筑熱工分區(qū)）三城市的此類高層辦公建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計冷負(fù)荷與全年耗冷量進(jìn)行模擬與分析?？紤]到高層建筑的主體是標(biāo)準(zhǔn)層，本文近似建筑的各層功能與辦公標(biāo)準(zhǔn)層相同。1模擬方案設(shè)計1.1基本條件城市不同（代表不同的建筑熱工分區(qū)）、過渡季新風(fēng)方式不同（對過渡季負(fù)荷產(chǎn)生重大影響），設(shè)計冷負(fù)荷與全年耗冷量的計算結(jié)果就會不同。故將以不同的城市、不同的過渡季新風(fēng)方式為兩類

4、基本不同條件。為簡化起見，只研究標(biāo)準(zhǔn)層形狀為方形的情形，標(biāo)準(zhǔn)層方位取正S-N或正E-W。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)層面積較大時，把標(biāo)準(zhǔn)層分為四周型外區(qū)與內(nèi)區(qū)，內(nèi)外區(qū)分用兩套空調(diào)系統(tǒng)；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)層面積較小時不分內(nèi)外區(qū)、只用一套空調(diào)系統(tǒng)。是否分區(qū)也作為一類基本不同條件提出來。1.2正交表安排與水平取值由于正交試驗(yàn)方法[3]具有優(yōu)選安排模擬、減少模擬次數(shù)、簡化分析過程、提高分析可靠性等優(yōu)點(diǎn)，本文將用其來安排模擬試驗(yàn)。在正交試驗(yàn)中欲考察的因素稱為因子；每個因子在考察范圍內(nèi)分成若干個等級，將等級稱為水平，在正交表中用“1”、“2”等數(shù)字表示。剩下與負(fù)荷（直接地是與逐時負(fù)荷）有關(guān)的因素共11個

5、：墻類型、窗類型、室溫、人員密度、燈光散熱、設(shè)備散熱、新風(fēng)指標(biāo)、層高、窗墻比、標(biāo)準(zhǔn)層面積、進(jìn)深（分內(nèi)外區(qū)時）。本文取各因子等水平數(shù)2。因?yàn)椴蛔鞣讲罘治?，故不考慮交互作用，各單因子安排可隨機(jī)。正交試驗(yàn)安排及水平取值見表1、表2。表1正交模擬安排L12(211)試驗(yàn)號墻類型窗類型室內(nèi)溫度人員密度燈光散熱設(shè)備散熱新風(fēng)指標(biāo)層高窗墻比標(biāo)準(zhǔn)層面積進(jìn)深1234567891011111111111111211111222222311222111222412122122112512212212121612221221211721221122121821212221112921

6、122212211102221111221211221212111221222112121221注：分內(nèi)外區(qū)（大標(biāo)準(zhǔn)層面積）時完全套用本表；不分內(nèi)外區(qū)（小標(biāo)準(zhǔn)層面積）時無進(jìn)深，第11列置空。表2正交模擬因子與其他因素取值因子水平1水平2墻類型哈爾濱300mm厚頁巖陶?？招钠鰤K，外貼120厚實(shí)心磚，K=0.83W/(m2·K)300mm厚頁巖陶?？招钠鰤K，K=1.03W/(m2·K)北京300mm厚頁巖陶?？招钠鰤K，K=1.03W/(m2·K)200mm厚加氣混凝土，K=1.36W/(m2·K)上海200mm厚KM非承重

7、空心磚，孔隙率25%，K=1.67W/(m2·K)240mm厚KP承重多孔磚，孔隙率25%,K=1.91W/(m2·K)窗類型哈爾濱北京5F+12A+5L,K=1.96W/(m2·K),Cs=0.625F+12A+5F,K=3.09W/(m2·K),Cs=0.78上海10mm鍍膜熱反射玻璃，K=5.45W/(m2·K)，Cs=0.496mm透明浮法玻璃，K=5.78W/(m2·K)，Cs=0.89夏季設(shè)計室溫(℃)2427人員密度(p12/m2)0.250.125燈光散熱(W/m2)2030設(shè)備散熱

8、(W/m2)2040新風(fēng)指標(biāo)(m3/p·h