采暖建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法

摘要

采暖建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法：依据采暖建筑当地最近10年内连续5天以上室外空气温度平均值≤5℃的数据资料计算出当地建筑屋顶水平外表面和西墙外表面的综合温度平均值与其相应波幅值；确定采暖建筑中保温时屋顶和墙的传热阻控制指标；确定采暖建筑中墙、屋顶、窗的保温节能三元控制指标；按照上述墙、屋顶和窗的保温节能三元控制指标来控制墙、屋顶和窗的保温节能性能。本发明充分发挥现有气象资料的使用价值，采用简单的方法，使节能各层面的控制指标的计算，简单快捷，投入成本小。该方法用于建筑热环境与建筑节能设计，可以大大提高建筑的节能效率。

主权项

1.采暖建筑中建筑热环境与建筑节能控制方法，包括以下步骤：一、依据采暖建筑当地最近10年内连续5天以上室外空气温度平均值t_o≤5℃的室外空气温度最大值t_o-max和最小值t_o-min以及变化值t_0-τ、当地建筑屋顶水平外表面和北墙外表面太阳辐射照度的日平均值I_H、I_N、最大值I_Hmax、I_Nmax计算出当地建筑屋顶水平外表面和北墙外表面的综合温度平均值t_H-sa和T_N-sa与其相应波幅值A_H-tsa和A_N-tsa(一)由当地气象局的测定值，计算当地最近10年内连续5天以上室外空气温度平均值t_o、振幅A₀和初相位t_o≤5℃，[1]、室外空气温度平均值：t₀[2]、室外空气温度波幅：$A_0=\frac{1}{2}(t_{0.\max }-t_{0.\min })$[3]、t_0.max所对应的时间τ₀由变化值t_o-τ通过内插法确定：${\tau }_o=t_{014}+\frac{t_{0.\max }-t_{014}}{t_{014}-t_{020}}\times 6$式中：t₀₁₄、t₀₂₀分别为最近10年内连续5天以上室外空气温度平均值t_o≤5℃的14点和20点时的室外空气温度的平均值；与初始时间τ₀相对应的初相位为：(二)计算t_H-sa和t_N-sa及A_H-tsa和A_n-tsa；[1]、计算t_H-sa和t_N-sa：${\bar{t}}_{H-\mathrm{sa}}=\overline{t_0}+\rho \frac{{\bar{I}}_H}{{\alpha }_0},$${\bar{t}}_{N-\mathrm{sa}}=\overline{t_0}+\rho \frac{{\bar{I}}_N}{{\alpha }_0}$ρ为屋顶水平外表面或北墙外表面材料的吸收系数，ρ＝0.7；α₀为屋顶水平外表面或北墙外表面的换热系数，α₀＝23.0；[2]当地建筑屋顶水平外表面和北墙外表面太阳辐射当量温度波幅：$A_{\mathrm{IH}·\max }=\rho \frac{I_{H\max }-{\bar{I}}_H}{{\alpha }_0},$$A_{\mathrm{IN}·\max }=\rho \frac{I_{N\max }-{\bar{I}}_N}{{\alpha }_0}$[3]、计算A_H-tsa和A_N-tsa：由室外空气温度波幅A₀和相位角与太阳辐射当量温度波幅和相位角和按下面矢量迭加公式计算：二、确定采暖建筑中保温时屋顶和墙的传热阻控制指标[1]、保温时墙的传热阻控制指标[R_o]N_min：由当地建筑八十年代通用设计墙体传热阻值确定；[2]、保温时屋顶的传热阻控制指标[R_o]_Hmin：${\left[R_o\right]}_{H\min }=\frac{18-{\bar{t}}_{H-\mathrm{sa}}}{18-{\bar{\theta }}_i}{R}_i;$(t_d-1)＜θ_i＜18  R_i＝0.11；t_d为室内采暖温度18℃时，采暖建筑当地冬季平均相对湿度下的露点；三、确定采暖建筑中不带窗的墙的保温节能三元控制指标：保温节能时墙的传热阻控制指标[R_o--E]_Nmin、热惰性控制指标[D_0-E]_Nmin、热流密度控制指标[q_0-E]_Nmax$\left\{\begin{array}{c}{\left[R_{o-E}\right]}_{N\min }=\frac{{\left[R_o\right]}_{N\min }}{1-ϵ};\\ {\left[D_{0-E}\right]}_{N\min }=2.13\ln \left(1.46A_{N-\mathrm{tsa}}\frac{R_i}{{\left[R_{0-E}\right]}_{N\min }}\right),\\ {\left[q_{0-E}\right]}_{N\max }=\frac{18-{\bar{t}}_{N-\mathrm{sa}}}{{\left[R_o\right]}_{N\min }}(1-ϵ)\end{array}\right.$R_i＝0.11；式中为ε为墙的保温节能效率，四、屋顶的保温节能三元控制指标：保温节能时屋顶的传热阻控制指标[R_o-E]_Hmin、热惰性控制指标[D_0-E]_Hmin、热流密度控制指标[q_0-E]_Hmax$\left\{\begin{array}{c}{\left[R_{o-E}\right]}_{H\min }=\frac{{\left[R_o\right]}_{H\min }}{1-ϵ};\\ {\left[D_o\right]}_{H\min }=2.13\ln \left(1.46A_{H-\mathrm{tsa}}\frac{R_i}{{\left[R_{o-E}\right]}_{H\min }}\right),\\ {\left[q_{o-E}\right]}_{H\max }=\frac{18-{\bar{t}}_{H-\mathrm{sa}}}{{\left[R_o\right]}_{H\min }}(1-ϵ);\end{array}\right.$R_i＝0.11；五、确定采暖建筑中整面是窗的保温节能三元控制指标窗的保温节能传热阻控制指标[R_s-E]_min：${\left[R_{s-E}\right]}_{N\min }=\frac{1}{2}[(\xi -s)+\sqrt{{(\xi -s)}^2+4s}]{\left[R_{o-E}\right]}_{N\min }$式中，s＝F_s/F_o，F_s窗面积、F_o墙面积，ξ＝1/(1+s)；窗的保温节能热惰性控制指标[D_s-E]N_min：${\left[D_{s-E}\right]}_{N\min }=2.13\ln \left(1.46A_{N-\mathrm{tsa}}\frac{R_i}{{\left[R_{s-E}\right]}_{N\min }}\right)$窗的保温节能热流密度控制指标[q_s-E]_Nmax：${\left[q_{s-E}\right]}_{N\max }=\frac{18-{\bar{t}}_{N-\mathrm{sa}}}{{\left[R_{s-E}\right]}_{N\min }}$六、确定采暖建筑中带窗的墙中墙和窗的保温节能三元控制指标墙的保温节能传热阻控制指标按照确定、墙的保温节能热惰性控制指标按照${\left[D_{0-E}\right]}_{N\min }=2.13\ln \left(1.46A_{N-\mathrm{tsa}}\frac{R_i}{{\left[R_{0-E}\right]}_{N\min }/\alpha }\right),$墙的保温节能热流密度控制指标按照${\left[q_{0-E}\right]}_{N\max }=\frac{18-{\bar{t}}_{N-\mathrm{sa}}}{{\left[R_o\right]}_{N\min }}(1-ϵ)\times \alpha$确定；窗的保温节能传热阻控制指标按照确定；窗的保温节能热惰性控制指标按照${\left[D_{s-E}\right]}_{N\min }=2.13\ln \left(1.46A_{N-\mathrm{tsa}}\frac{R_i}{{\left[R_{s-E}\right]}_{N\min }/\alpha }\right),$窗的保温节能热流密度控制指标按照${\left[q_{s-E}\right]}_{N\max }=\frac{18-{\bar{t}}_{N-\mathrm{sa}}}{{\left[R_{s-E}\right]}_{N\min /\alpha }}$确定；其中$\alpha =\frac{\frac{{\left[R_{s-E}\right]}_{\min }·{\left[R_{o-E}\right]}_{W\min }(1+s)}{{\left[R_{s-E}\right]}_{\min }+s{\left[R_{o-E}\right]}_{W\min }}}{{\left[R_{o-E}\right]}_{W\min }}$按照上述墙、屋顶和窗的保温节能三元控制指标来控制墙、屋顶和窗的保温节能性能。