空調(diào)建筑節(jié)能基本原理

空調(diào)建筑節(jié)能基本原理皖源集團(tuán)安徽節(jié)源節(jié)能科技有限公司2011年12月一、影響空調(diào)負(fù)荷的主要因素?zé)釀?dòng)態(tài)模擬研究結(jié)果表明，影響空調(diào)負(fù)荷的主要因素如下：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻和蓄熱性能對(duì)于非頂層房間，當(dāng)窗墻面積比為30%時(shí)，增加建筑物各朝向外墻熱阻，對(duì)空調(diào)設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷和運(yùn)行負(fù)荷的降低并不顯著。例如外墻熱阻從0.34增到1.81(m2K/W)，設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷降低10?30%。對(duì)于頂層房間，當(dāng)窗墻比為30%時(shí)，增加屋頂熱阻值，可使設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷降低42%，運(yùn)行負(fù)荷降低32%，效果極為明顯。對(duì)于任何位置任何朝向的空調(diào)房間，外墻和屋頂?shù)男顭崮芰?duì)空調(diào)負(fù)荷的影響極小，僅2%左右。但當(dāng)外墻和屋頂蓄熱能力較小時(shí)，增加熱阻帶來(lái)的效果很明顯；而外墻和屋頂蓄熱能力較大時(shí)，增加熱阻帶來(lái)的降低空調(diào)負(fù)荷的效果較差。也就是說(shuō)從降低空調(diào)負(fù)荷效果上看，熱阻作用大于蓄熱能力的作用。即采用熱阻大、蓄熱能力小的輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及內(nèi)保溫的構(gòu)造做法，對(duì)于空調(diào)建筑的節(jié)能是極其有效的。房間朝向狀況、蓄熱能力房間朝向?qū)照{(diào)負(fù)荷影響很大。不論圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻和蓄熱能力如何，頂層及東西向房間的空調(diào)負(fù)荷都大于南北向房間。因此將空調(diào)房間避開(kāi)頂層設(shè)置以及減少東西向空調(diào)房是空調(diào)建筑節(jié)能的重要措施。對(duì)于允許室溫有一定波動(dòng)范圍的舒適性空調(diào)房間，增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱能力，對(duì)降低空調(diào)耗能具有顯著作用。例如：當(dāng)室溫允許波動(dòng)范圍為±2°C時(shí)，厚重的圍護(hù)結(jié)構(gòu)房間的運(yùn)行能耗僅為輕質(zhì)房間的1/3左右。窗墻面積比、窗戶遮陽(yáng)與空氣滲透情況空調(diào)設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷和運(yùn)行負(fù)荷是隨著窗墻面積比的增大而增加的。大面積窗戶，特別是東西向大面積窗戶，對(duì)空調(diào)建筑節(jié)能極為不利。提高窗戶的遮陽(yáng)性能，能較大幅度地降低空調(diào)負(fù)荷（尤其是運(yùn)行負(fù)荷）。同時(shí)，加強(qiáng)門(mén)窗的氣密性，對(duì)空調(diào)建筑節(jié)能有一定的意義。二、空調(diào)建筑節(jié)能基本原理我國(guó)夏熱冬冷的長(zhǎng)江流域中下游地區(qū)和夏熱冬暖的廣東、廣西、福建地區(qū)，空調(diào)器在建筑中的使用越來(lái)越普遍，這些地區(qū)空調(diào)耗電已成為建筑能耗的重點(diǎn)。因此，必須通過(guò)技術(shù)途徑實(shí)現(xiàn)空調(diào)建筑的節(jié)能。本技術(shù)文件中所述空調(diào)建筑，系指一般夏季空調(diào)降溫建筑，即室溫允許波動(dòng)范圍為±2°C的舒適性空調(diào)建筑?？照{(diào)建筑得熱一般有以下三種途徑：太陽(yáng)輻射通過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)構(gòu)成太陽(yáng)輻射得熱；圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱得熱；門(mén)窗縫隙空氣滲透得熱。這些得熱隨時(shí)間而變化，且部分得熱被內(nèi)部圍護(hù)結(jié)構(gòu)所吸收和暫時(shí)貯存，其余部分構(gòu)成空調(diào)負(fù)荷?？照{(diào)負(fù)荷有設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷和運(yùn)行負(fù)荷之分。設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷專(zhuān)指在空調(diào)室內(nèi)外設(shè)計(jì)條件下，空調(diào)逐小時(shí)冷負(fù)荷的峰值，其目的在于確定空調(diào)設(shè)備的容量。運(yùn)行負(fù)荷系指在夏季空調(diào)期間為維持室內(nèi)恒定的設(shè)計(jì)溫度，需由空調(diào)設(shè)備從室內(nèi)出去的熱量?？照{(diào)運(yùn)行能耗是指在夏季空調(diào)期間，在空調(diào)設(shè)備采用某種運(yùn)行方式的條件下（連續(xù)空調(diào)或間歇空調(diào)），為將室溫維持在允許的波動(dòng)范圍內(nèi)，需由空調(diào)設(shè)備從室內(nèi)除去的熱量。根據(jù)空調(diào)建筑物夏季得熱途徑，總結(jié)出以下節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)：空調(diào)建筑應(yīng)盡量避免東西朝向或東西向窗戶，以減少太陽(yáng)直接輻射得熱；空調(diào)房應(yīng)集中布置，上下對(duì)齊，溫濕度要求相近的空調(diào)房間宜相鄰布置；空調(diào)房間應(yīng)避免布置在轉(zhuǎn)角處，有伸縮縫處及頂層。當(dāng)必須布置在頂層時(shí)，屋頂應(yīng)由良好的隔熱措施；在滿足功能要求的前提下，空調(diào)建筑外表面積宜盡可能的小，表面宜采用淺色，房間凈高宜降低；外窗面積應(yīng)盡量減小，窗墻面積比不宜超過(guò)0.30（單層窗）和0.40（雙層窗）。向陽(yáng)或東西向窗戶，宜采用熱反射玻璃、反射陽(yáng)光鍍膜和有效的遮陽(yáng)構(gòu)件；外窗氣密性等級(jí)不應(yīng)低于《建筑外窗氣窗性能分級(jí)及檢測(cè)方法》（GB7107-2002）中規(guī)定的3級(jí)水平；圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)應(yīng)符合《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)涉及范圍》（GBJ19-87）規(guī)定的要求（見(jiàn)附表1）。間歇使用的空調(diào)建筑，其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜采用輕質(zhì)材料；連續(xù)使用的空調(diào)建筑，其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)和內(nèi)