隨著城市化的不斷發(fā)展建筑能耗也隨之增加,在人們對(duì)熱舒適性的要求越來(lái)越高的情況下,如何提高建筑能效成為城市建設(shè)所不得不面對(duì)的問(wèn)題。辦公建筑作為城市公共建筑中占比較大的建筑形式,對(duì)其相關(guān)節(jié)能性的研究具有較為重要的意義。在《中國(guó)建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報(bào)告(2017)》的最新統(tǒng)計(jì)中,山東省的建筑能耗在全國(guó)各省中排名第一,所以對(duì)山東省的省會(huì)城市濟(jì)南所做的建筑節(jié)能的研究,對(duì)于降低山東省的整體的建筑能耗具有積極的作用。相變材料板作為相對(duì)較為成熟的建筑節(jié)能材料,已經(jīng)有一部分成熟的商品出現(xiàn),所以對(duì)于其應(yīng)用于濟(jì)南地區(qū)的建筑節(jié)能問(wèn)題研究具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義。本文在建立的辦公建筑模型的基礎(chǔ)之上,對(duì)簡(jiǎn)化的一維相變墻體傳熱模型、地板與土壤的三維傳熱模型以及室內(nèi)空氣的能量熱平衡算法進(jìn)行了介紹。在使用EnergyPlus軟件中選擇了合適的TARP算法、DOE-2算法,對(duì)地板和土壤的傳熱利用Slab預(yù)處理程序進(jìn)行計(jì)算,對(duì)相變材料使用后采用的有限差分熱傳遞方法進(jìn)行了說(shuō)明。通過(guò)濟(jì)南地區(qū)的氣象參數(shù)條件和基于杜邦公司的Energain系列相變材料板的相關(guān)參數(shù),在EnergyPlus中對(duì)建立的建筑模型進(jìn)行夏天的制冷負(fù)荷和冬天的熱負(fù)荷的模擬,并選擇了一套對(duì)應(yīng)的分別控制三個(gè)樓層的三個(gè)獨(dú)立的多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)。對(duì)此辦公建筑模型在使用不同溫度相變材料板后的冷熱負(fù)荷、耗電量以及全年的用電費(fèi)用進(jìn)行了計(jì)算對(duì)比,發(fā)現(xiàn)了使用相變材料板后可以有效提高建筑的節(jié)電率,但是相變材料溫度的進(jìn)一步提升對(duì)于建筑耗電量的影響較小。對(duì)在同等質(zhì)量的相變材料板只安裝在建筑外墻內(nèi)側(cè)、只安裝在建筑內(nèi)墻以及外墻和內(nèi)墻都安裝的情況進(jìn)行了模擬分析,發(fā)現(xiàn)只安裝在內(nèi)墻可以一定程度繼續(xù)優(yōu)化建筑的節(jié)能表現(xiàn),但是也因?yàn)樵贓nergyPlus設(shè)置時(shí)默認(rèn)內(nèi)墻結(jié)構(gòu)是對(duì)稱設(shè)置,所以是通過(guò)減小相變材料板厚度、增加相變材料板安裝面積的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),使得最終在內(nèi)墻安裝增加了安裝費(fèi)用。在使用不同厚度的相變材料板安裝在建筑外墻內(nèi)側(cè)時(shí),隨著厚度的增加,相變材料的儲(chǔ)能總量有所增加,因而使得建筑全年的耗電量降低,但是節(jié)約能耗的比例并不會(huì)隨著厚度增加有更加顯著的提高。當(dāng)相變材料的相變溫度在當(dāng)日的室溫波動(dòng)范圍內(nèi)的時(shí)候,材料因?yàn)橄嘧兾艧釋?duì)室內(nèi)溫度產(chǎn)生影響,可以使得室溫在相變溫度區(qū)間內(nèi)維持一定時(shí)間;當(dāng)相變材料的相變溫度區(qū)間不在當(dāng)日的室溫波動(dòng)范圍內(nèi),相變材料將始終處于液態(tài)或固態(tài),只能通過(guò)本身的顯熱較小地影響室內(nèi)的溫度波動(dòng)。針對(duì)山東省的“峰谷”電價(jià)和“尖峰”電價(jià),通過(guò)調(diào)整空調(diào)的運(yùn)行策略,研究了在冬季和夏季夜間利用較低電價(jià)開(kāi)啟空調(diào)進(jìn)行提前蓄熱和蓄冷來(lái)降低白天的能耗,最終降低全年的用電量和電費(fèi)支出。最終選定了只在夏季夜晚開(kāi)啟空調(diào)進(jìn)行低負(fù)荷工作,溫控點(diǎn)為27℃時(shí)候全年運(yùn)行具有最少的耗電量。通過(guò)查閱濟(jì)南地區(qū)工商業(yè)用電價(jià)格,對(duì)使用新的空調(diào)運(yùn)行策略和相變材料板的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析,在濟(jì)南氣象參數(shù)條件下模擬的辦公建筑中相變材料板的安裝費(fèi)用可以通過(guò)節(jié)約用電的費(fèi)用在第二年收回成本。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU831
【部分圖文】：

邐第二章濟(jì)南地區(qū)辦公建筑模型與圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱模型的建立逡逑第二章濟(jì)南地區(qū)辦公建筑模型與圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱模型的建立逡逑２．１辦公建筑模型介紹逡逑為了分析到各種傳熱情況，首先將山東地區(qū)常見(jiàn)的辦公建筑進(jìn)行簡(jiǎn)化。根據(jù)逡逑建筑所處的邊界條件，可以把這一類建筑簡(jiǎn)化成地上三層的建筑。通過(guò)這樣的簡(jiǎn)逡逑化后最上層建筑屋頂外是室外環(huán)境，地板是下一層的屋頂；第二層建筑上下都是逡逑建筑內(nèi)部的環(huán)境；一樓的屋頂是上一層的地板，地板直接與外部土壤接觸進(jìn)行傳逡逑熱。高層建筑也是由這樣的不同邊界環(huán)境的三類建筑單元構(gòu)成，所以這樣的抽象逡逑建模較為合理，這樣的研宄也相對(duì)比較全面。逡逑

邐第二章濟(jì)南地區(qū)辦公建筑模型與圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱模型的建立逡逑第二章濟(jì)南地區(qū)辦公建筑模型與圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱模型的建立逡逑２．１辦公建筑模型介紹逡逑為了分析到各種傳熱情況，首先將山東地區(qū)常見(jiàn)的辦公建筑進(jìn)行簡(jiǎn)化。根據(jù)逡逑建筑所處的邊界條件，可以把這一類建筑簡(jiǎn)化成地上三層的建筑。通過(guò)這樣的簡(jiǎn)逡逑化后最上層建筑屋頂外是室外環(huán)境，地板是下一層的屋頂；第二層建筑上下都是逡逑建筑內(nèi)部的環(huán)境；一樓的屋頂是上一層的地板，地板直接與外部土壤接觸進(jìn)行傳逡逑熱。高層建筑也是由這樣的不同邊界環(huán)境的三類建筑單元構(gòu)成，所以這樣的抽象逡逑建模較為合理，這樣的研宄也相對(duì)比較全面。逡逑

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑圖２－１到圖２－６給出了建筑結(jié)構(gòu)的外形圖，并分別給出了單層建筑的布局圖逡逑和線框圖。建筑的長(zhǎng)寬高分別為４０ｍｘｌ６ｍｘｌ0．８ｍ，總共三層，每一層３．６米。逡逑三層的結(jié)構(gòu)一致，為了后續(xù)建立空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行室溫變化分析，我們將整體建筑分逡逑為２８?jìng)�(gè)熱分區(qū)，具體房間的功能和熱分區(qū)如表２－１所示，熱分區(qū)的分布如圖２－７逡逑到圖２－９所示、建筑結(jié)構(gòu)熱物性見(jiàn)表２－２逡逑表２－１房間功能和熱分區(qū)逡逑房間功能邐熱分區(qū)代號(hào)邐房間具體尺寸逡逑大廳邐３邐８ｍＸ６ｍＸ３．６ｍ逡逑小辦公室邐１、２、８、１０、１１、１２、１７、邐８ｍＸ６ｍＸ３．６ｍ逡逑１９、邋２０、邋２１、邋２６逡逑大辦公室邐４、９、１３、１８、２２、２７邐８ｍ邋Ｘ邋６ｍ邋Ｘ邋３．６ｍ逡逑走廊邐５、１４、２３邐４０ｍＸ４ｍＸ３．６ｍ逡逑樓梯間邐２８邐８ｍ邋Ｘ邋６ｍ邋Ｘ］邋０．８ｍ逡逑廁所邐６、７、１５、１６、２４、２５邐４ｍＸ６ｍＸ３．６ｍ逡逑正南逡逑—摟熱分區(qū)示意逡逑圖２－７邋—樓熱分區(qū)示意圖逡逑正南‘面邐ｉｔ邋南面逡逑．後熱分Ｒ示，￡邐，：樓熱分（ＵＳ逡逑圖２－８二樓熱分區(qū)示意圖邐圖２－９三樓熱分區(qū)示意

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 傅浩;歐陽(yáng)東;寧博;尹飛龍;;新型相變儲(chǔ)能建筑材料的制備試驗(yàn)研究[J];建筑節(jié)能;2012年01期

2 李仕國(guó);王燁;;中國(guó)建筑能耗現(xiàn)狀及節(jié)能措施概述[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2008年02期

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

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2 黃t熻

本文編號(hào)：2809168