一種基于村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型的建筑能耗獲取方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種能耗獲取方法，尤其是涉及一種基于村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型 的建筑能耗獲取方法。
【背景技術】
[0002] 建筑能耗計算主要以建筑供暖和空調能耗為主要研宄對象。最早的建筑能耗計算 始于20世紀70年代能源危機時，人們迫切地需要知道建筑宄竟使用了多少能源，更為重要 的是建筑能夠少用多少能源，以此來緩解能源危機帶來的對于經(jīng)濟發(fā)展、社會進步的限制。 能耗計算方法主要有簡化方法及動態(tài)模擬方法。
[0003] 常見的簡化計算方法有度日法、當量滿負荷運行法、有效傳熱系數(shù)法及被廣泛使 用的溫頻法。上述方法理論簡單，計算簡便，容易在工程實踐領域得到推廣。對于簡化計算 方法而言只分析孤立的建筑元素，這類方法假設每個建筑元素獨立對空間環(huán)境起作用，相 互間沒有影響。這是簡化計算方法存在的最大問題。事實上圍護結構、空調系統(tǒng)、室內設備 等所有組成建筑的諸多元素之間存在相互關系，這些關系在很大程度上影響建筑能耗。
[0004] 隨著計算機技術與能耗計算方法的結合，出現(xiàn)了動態(tài)建筑能耗模擬，該方法依據(jù) 逐時變化的室外氣象數(shù)據(jù)、室內人員活動狀況、室內熱源等信息，計算滿足室內環(huán)境要求的 逐時建筑能耗。動態(tài)能耗模擬的核心是能耗動態(tài)計算方法，它使得能耗模擬更準確、計算能 力更強大。動態(tài)能耗計算方法提高了能耗計算精準度，但需要建立復雜的傳熱方程，采用復 雜的方程求解方法，不同的求解方法以及方程參數(shù)設置會使計算結果產(chǎn)生較大的差別。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種基于村鎮(zhèn)建筑 基準房間熱量模型的建筑能耗獲取方法。
[0006] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：
[0007] 一種基于村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型的建筑能耗獲取方法，包括以下步驟：
[0008] 1)獲取建立村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型的計算條件；
[0009] 2)采集村鎮(zhèn)建筑所在地域的氣象數(shù)據(jù)；
[0010] 3)根據(jù)村鎮(zhèn)建筑熱量模型的計算條件和村鎮(zhèn)建筑所在地域的氣象數(shù)據(jù)建立村鎮(zhèn) 建筑基準房間的熱量模型：
[0011]
【主權項】
1. 一種基于村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型的建筑能耗獲取方法，其特征在于，包括以下 步驟： 1) 獲取建立村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型的計算條件； 2) 采集村鎮(zhèn)建筑所在地域的氣象數(shù)據(jù)； 3) 根據(jù)村鎮(zhèn)建筑熱量模型的計算條件和村鎮(zhèn)建筑所在地域的氣象數(shù)據(jù)建立村鎮(zhèn)建筑 基準房間的熱量模型： Q,(^)= Qenv + Qglass+ Qp+ Qair + Qe ~ Qx+ Qac 其中，Qt(T)為時間間隔τ內空間空氣的凈得熱量，Qmv為通過圍護結構的傳熱量， Qglass為透過玻璃進入空間的太陽輻射量，QpS人體散熱量，Q &為空氣滲流所帶入的熱量， Qe為室內設備的散熱量，Qx為圍護結構的蓄熱量，Qa。為空調或者采暖設備從空間除去或者 對空間內部提供熱量； 4) 根據(jù)村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型得到村鎮(zhèn)建筑基準房間的能耗值，進而計算普通村 鎮(zhèn)建筑的能耗值。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型的建筑能耗獲取方法， 其特征在于，所述的步驟3)具體包括以下步驟： 31) 分別計算 Qmv、Qglass、Qp、Qail·、Q, Q χ，計算式為：
其中，Ki為空間內第i個圍護結構的平均傳熱系數(shù)，t wt為空間內第i個圍護結構室外 表面的綜合溫度，tin為空間內第i個圍護結構室內表面的綜合溫度，Ai為空間內第i個圍 護結構傳熱面的傳熱面積，A glass^為空間內第j個玻璃窗的透光面積，I為投射到玻璃表面 的太陽輻射強度，、為空間內第j個玻璃窗的可見光透射比，a in和α _為室內外的反射 比，P ^為空間內第j個玻璃窗的吸收比，Cj為空間內第j個玻璃窗的遮陽系數(shù)，k為人員集 群系數(shù)，η為空間內人員數(shù)量，q為不同活動性質成年男子的散熱量，n k為空間每小時的換 熱次數(shù)，V為空間的體積，C為空間外空氣比熱容，P _為室外空氣密度，t _為室外空氣溫 度，t為空間內溫度，Ii1為設備的利用系數(shù)，η 2為負荷系數(shù)，η 3為設備同時使用系數(shù)，η 4為熱 能轉化系數(shù)，H5為照明設備同時使用系數(shù)，η 6為照明設備熱能轉化系數(shù)，P 設備的額定功 率，Ps為照明裝置的功率，kx為空間內圍護結構表面溫升的修正系數(shù)，Si為空間內第i個圍 護結構的蓄熱系數(shù)，Bi為空間內第i個圍護結構內表面積，Θ i為空間內第i個圍護結構密 度，Ci為空間內第i個圍護結構比熱，λ i為空間內第i個圍護結構的導熱系數(shù)，T為熱波作 用的周期，dt為溫度變化的微分； 32) 計算村鎮(zhèn)建筑空間內的本質溫度tbx; tbx =t^'+tfss +tpx +tf+fx 其中，Γ為外包裝飾空間外擾溫度，廣':為玻璃的空間外擾溫度，（為人體對于空間 溫度的擾動，C為室內空氣滲流帶來的溫度擾動，<為室內設備帶來的溫度擾動； 33)計算采暖或者供暖設備需要向空間內提供的熱量Qa。，建立村鎮(zhèn)建筑基準房間的熱 量模型，Qa。的計算式為：
其中，P為圍護結構密度，c為圍護結構比熱，h為空間內需要維持空氣的溫度。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型的建筑能耗獲取方法， 其特征在于，所述的步驟1)中建立村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型的計算條件包括以下條件： 1、 基于穩(wěn)態(tài)熱傳導方法計算熱擾和外擾的影響； 2、 各空間功能不同； 3、 忽略圍護結構內表面之間的熱輻射； 4、 各空間內部空氣的溫度相同； 5、 空間內傳熱過程為線性定常系統(tǒng)； 6、 任意空間在持續(xù)供冷或者采暖Ih后，溫度達到穩(wěn)態(tài)。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型的建筑能耗獲取方法， 其特征在于，所述的步驟2)中的氣象數(shù)據(jù)包括溫度、風速和太陽輻射強度。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型的建筑能耗獲取方法， 其特征在于，所述的步驟4)中普通村鎮(zhèn)建筑的能耗值的計算方法為： 根據(jù)村鎮(zhèn)建筑基準房間的能耗值計算公式，結合普通村鎮(zhèn)建筑的結構和布局，分別計 算普通村鎮(zhèn)建筑內部各結構的熱量，最后相加得到普通村鎮(zhèn)建筑的能耗值。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型的建筑能耗獲取方法，包括以下步驟：1)獲取建立村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型的計算條件；2)采集村鎮(zhèn)建筑所在地域的氣象數(shù)據(jù)；3)根據(jù)村鎮(zhèn)建筑熱量模型的計算條件和村鎮(zhèn)建筑所在地域的氣象數(shù)據(jù)建立村鎮(zhèn)建筑基準房間的熱量模型；4)根據(jù)村鎮(zhèn)建筑基準房間熱量模型得到村鎮(zhèn)建筑基準房間的能耗值，進而計算村鎮(zhèn)建筑的能耗值。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有針對性強、方法簡單、可靠性高、計算效率高等優(yōu)點。
【IPC分類】G06F17-50
【公開號】CN104657539
【申請?zhí)枴緾N201510016434
【發(fā)明人】張其林, 楊彬, 雷克, 張齊
【申請人】同濟大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月13日