西安市既有综合类公共建筑能耗分析及节能改造研究

【摘要】：我国一直走可持续发展战略发展道路，而这个道路的一个重要组成部分就是建筑节能，其中，既有大型公共建筑由于它自身能耗高、潜在的节能潜力大更是建筑能耗节能的重中之重。我国2005年7月1日第一个《公共建筑节能标准》的颁布实施，标志着我国公共建筑节能有依可循。而寒冷地区的一个典型代表城市之一----西安，西安地区的建筑能耗有着自己的独到之处。为了了解《公共建筑节能标准》出台以前，西安市设计建成的公共建筑能耗现状和特点，分析其潜在节能力量，并针对其特点对其提出建筑节能设计和节能改造的一些建议，本文以西北民航大厦为研究对象，对其进行能耗实测和模拟分析，找出各影响因素对建筑负荷的影响，分析其节能潜力，提出节能改造建议。 本文采用案例实测分析和模拟相结合的方法，对西安地区建筑能耗优化节能进行研究。首先本文对民航大厦进行了为期3天的制冷季实地调研，测试了室内外的逐时温湿度；监测了人流密度；对制冷机冷水侧和蒸汽侧进行了运行参数的测量；分析其在测试期内冷机的部分负荷率。其次，本文对民航大厦做了节能达标审查，并模拟了全年逐时冷热负荷，计算了其部分负荷率，和实测进行对比分析；模拟了不同外墙，外窗，屋面对建筑负荷的影响因素；对不同功能的房间用正交试验做了模拟，找出办公室、餐厅、客房负荷影响的主次要因素，并提出改造建议。最后，本文对民航大厦空调全年逐时冷热负荷进行模拟分析，并模拟分析定风量与变风量系统、全年新风运行、热回收技术对空调能耗的影响。 通过建筑的能耗模拟分析，并对各种节能改造方法进行了定性和定量的分析，分析了本大楼的节能潜力，最终得到以下结论：1）西安地区外墙传热系数每增加0.1W/㎡.K，热负荷就减小0.41万KWh,而冷负荷就增加了0.047万KWh，总负荷减少了0.36万KWh。节能率为4.8%；屋面的传热系数每减小0.1W/㎡.K，热负荷就减小0.354万KW而冷负荷就增加了0.065万KWh。总负荷减少了2.7万KWh。节能率为1.9%。2）变风量系统运行送风量远远小于定风量系统，而且风机能耗节省30%，全年累计冷负荷减少了18.7%。3）西安地区公共建筑应在供冷季下班或营业结束后开启外窗通风，充分利用夜间自然冷源，开窗通风换气次数为2次/小时可比不开窗通风换气次数为0.5次/小时的累计耗冷量减少10.5%；夜间机械通风2小时，充分利用夜间自然冷源，可比不开窗通风的空调冷负荷减少7.3%。夜间机械通风3小时，可比不开窗通风的空调冷负荷减少29.2%。4）热回收技术的应用可使空调累计耗冷量减少21.2%。 【关键词】：西安地区 公共建筑节能 能耗模拟 空调系统 围护结构
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU201.5;TU242
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 课题背景9-11
• 1.1.1 课题的提出9-10
• 1.1.2 课题的目的10
• 1.1.3 课题的意义10-11
• 1.2 国内外研究现状及水平11-13
• 1.2.1 国外节能概况11-12
• 1.2.2 国内节能发展概况12
• 1.2.3 西安市既有公共建筑现状分析12-13
• 1.2.4 西安市既有建筑空调系统特点13
• 1.3 空调系统能耗计算方法13-15
• 1.3.1 空调能耗方法简介13-14
• 1.3.2 DEST 软件介绍14-15
• 1.4 研究内容及方法15-16
• 2 西安市既有大型公共建筑空调系统能耗测量分析16-35
• 2.1 研究对象建筑概述16-19
• 2.1.1 建筑概况16-17
• 2.1.2 西北民航大厦围护结构热工参数17-18
• 2.1.3 西北民航大厦建筑空调系统的基本信息18
• 2.1.4 照明及设备情况18-19
• 2.2 测试内容与测试方法19-20
• 2.2.1 测试目的及测试内容19
• 2.2.2 测试仪器与测试方法19-20
• 2.3 测试结果及分析20-33
• 2.3.1 室内热环境分析20-25
• 2.3.2 冷机水侧运行参数的测量分析25-28
• 2.3.3 蒸汽侧测量参数与结果分析28-33
• 2.4 大厦测试调研发现问题及改进措施33-34
• 2.5 小结34-35
• 3 西安市既有大型公共建筑能耗模拟分析及节能改造35-60
• 3.1 建筑模型建立及节能达标审查35-42
• 3.1.1 民航大厦模型建立35-37
• 3.1.2 民航大厦建筑负荷理论值与实测值对比37-38
• 3.1.3 民航大厦建筑节能达标审查38-42
• 3.2 西安既有建筑围护结构节能设计改造模拟42-50
• 3.2.1 外墙体保温节能改造42-45
• 3.2.2 西安市既有建筑外窗节能改造45-47
• 3.2.3 西安市既有建筑屋面节能改造47-50
• 3.3 各功能房间负荷特性分析50-58
• 3.3.1 负荷特性分析方法简介51
• 3.3.2 办公室负荷特性分析51-54
• 3.3.3 客房负荷特性分析54-56
• 3.3.4 餐厅负荷特性分析56-58
• 3.4 本章小结58-60
• 4 西安市既有大型公共建筑空调运行能耗模拟分析60-76
• 4.1 民航大厦空调负荷模拟60-65
• 4.1.1 空调系统参数及其他输入条件60
• 4.1.2 民航大厦负荷模拟结果分析60-65
• 4.2 民航大厦空调运行节能模拟65-75
• 4.2.1 定风量系统与变风量系统66-67
• 4.2.2 全年新风运行模拟67-74
• 4.2.3 热回收技术的应用模拟74-75
• 4.3 本章小结75-76
• 5 结论及展望76-78
• 5.1 本文的主要结论76-77
• 5.2 展望及建议77-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-81

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