高福強 李曉旭
摘要:以長春地區(qū)某商場建筑為研究對象,采用DeST-h軟件模擬室內溫度變化。根據模擬結果進行溫差比較,分析了商場營業(yè)時間對夜間通風降溫技術的能耗影響。分析結果表明,兩者相關影響不大。為后來學者在此方面研究提供切實可行的參考依據與借鑒意義。
關鍵詞:夜間通風降溫技術;DeST-h軟件;營業(yè)時間;商場建筑;建筑能耗
隨著我國經濟的蓬勃發(fā)展,全國人民的生活水平在不斷提高,同時全國建筑能耗量也呈穩(wěn)步上升趨勢,此現(xiàn)象既加大了我國的能源壓力,又制約著國民經濟的持續(xù)發(fā)展;且隨著經濟的發(fā)展,商場在我國已經成為主要公共建筑,依賴度極高,能耗巨大,因此降低商場建筑能耗已是刻不容緩[1]。本文通過研究長春地區(qū)商場建筑的營業(yè)時間這一因素對建筑利用夜間通風降溫節(jié)能技術的影響,旨在增加建筑物的散熱量,減少建筑物的能量損耗(熱能、空調制冷),以做好建筑節(jié)能工作,更好的降低整體能耗。
一、概述
1.1 研究方法概述
本文綜合運用了實地勘察、軟件模擬等研究方法來開展本課題研究工作。
1.1.1 實地勘察法
本文選取長春某商場建筑進行實地勘察,一方面采用場地測量、實地研究、空間體驗等方式考察商場的建筑設計情況。另一方面采用記錄的方式勘察商場的溫度變化情況。對此商場的營業(yè)時間、室內溫度等進行調查和數(shù)據搜集。
1.1.2 軟件模擬法
本文應用DeST-h軟件建立模型,模型為長春某商場建筑,建筑總面積6000㎡,共三層,每層建筑面積為2000㎡,層高5米,無窗。建筑模型地處于長春市,建筑維護結構的參數(shù)完全符合《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》的規(guī)定。借助軟件中內置的相關程序和功能,依據其工程學,熱力學的內核原理,模擬人流在自定義的建筑空間中的流動情況,得出在不同營業(yè)時間指標時商場內溫度的變化,加強研究的科學性和準確性。
1.2 DeST-h軟件概述
1.2.1 基本簡介
住宅建筑熱環(huán)境模擬工具包(簡稱“ DeST-h”)為國家自然科學基金重點項目“住區(qū)微氣候工程熱物理問題研究”編號59836250的子課題,是在清華大學建筑環(huán)境與設備研究所十余年的科研成果的基礎上,由清華大學建筑技術科學系研制開發(fā)的面向住宅類建筑的設計、性能預測及評估并集成于AutoCAD上的建筑熱特性模擬計算軟件[3]。
1.2.2DeST-h在本研究中的運用
本文使用此軟件,借助其建筑熱狀態(tài)的狀態(tài)空間法的內置原理,仿真模擬的工作特性,在軟件中進行平面圖繪制和三維建模。該軟件可自定義通風時間、室內溫度,并按照一定方式進行模擬變化。
二、數(shù)據處理與分析
同為長春地區(qū),不同地段的商場的營業(yè)作息時間不同;不同營業(yè)時間對商場進行夜間通風降溫效果的影響也不同。
設置商場幾種營業(yè)時間,早上都設置九點營業(yè),分別設置晚上七點、晚上八點、晚上九點、晚上十點等四種打烊情況,然后分別對同一建筑模型進行夜間通風與不通風模擬,并計算出夜間通風與不通風情況下建筑模型內溫度差值,進行數(shù)據處理,實施方案如下:
工況一:6月作為夏季的初始,天氣逐漸炎熱,經過對商場溫度數(shù)據統(tǒng)計分析,6月10號為具有代表性的一天,適合作為研究對象。通過軟件模擬,設定并記錄當人流密度分別為0.1、0.3、0.5、0.8、1.0時,商場通風八次與未通風的溫度差值,并進行比較,折線圖如下:
工況二:7月作為夏季的中段,天氣持續(xù)炎熱,經過對商場溫度數(shù)據統(tǒng)計分析,7月21號為具有代表性的一天,適合作為研究對象。通過軟件模擬,設定并記錄當人流密度分別為0.1、0.3、0.5、0.8、1.0時,商場通風八次與未通風的溫度差值,并進行比較,折線圖如下:
工況三:8月作為夏季的尾月,天氣依然炎熱,經過對商場溫度數(shù)據統(tǒng)計分析,8月12號為具有代表性的一天,適合作為研究對象。通過軟件模擬,設定并記錄當人流密度分別為0.1、0.3、0.5、0.8、1.0時,商場通風八次與未通風的溫度差值,并進行比較,折線圖如下:
從圖中可以看出:6月10號、7月21號、8月12號商場的一、二、三層隨著營業(yè)時間的變化,通風八次與未通風的溫度差值僅于18:00-22:00期間較大,其他時間段內并無太大變化。
三、結論
根據上文數(shù)據分析顯示,夜間通風后營業(yè)時間內室內溫度差值比較相差不大(<0.05℃),可以說明營業(yè)時間與夜間通風無相關影響。但是由于此數(shù)據為Dest-h軟件模擬數(shù)據,為理論數(shù)據,存在一定局限性,望今后相關學者可以插入相關影響,進行再次研究。
參考文獻:
[1] 徐福星, 傅旭青, 徐劍. 民用建筑節(jié)能技術措施探討. 《中國新技術新產品》2011年第15期
[2] 張帥. 《嚴寒B區(qū)被動式低能耗多層居住建筑圍護結構優(yōu)化設計研究》- 長春工程學院碩士論文 - 2017.
[3] 張曉亮, 吳如宏, 燕達. 住宅建筑環(huán)境模擬軟件DeST-h簡介. 《全國暖通空調制冷2004年學術年會資料摘要集(2)》2004年