拉萨公共建筑设计参数与建筑节能关系研究

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人类社会的生存及发展都离不开能源,然而目前全球能源供求矛盾日益凸显,这成为了制约全球经济发展的重要因素。而建筑作为能源的主要消耗者,建筑节能问题一直都是学者关注的焦点。我国幅员辽阔,气候差异大,因此建筑节能技术也需因地制宜。其中西藏高原是我国乃至世界上日照最丰富的采暖地区,同时西藏又是一个只需要冬季采暖不需要夏季供冷的特殊区域。该地区生态环境十分脆弱,具有破坏容易,恢复困难的特点,因此在该地区研究被动式太阳能建筑具有很大的节能、环保意义。公共建筑单位面积能耗高,节能潜力大,因此本文以拉萨地区公共建筑为研究对象,研究如何利用太阳能资源,在降低能耗的同时,提高公共建筑的室内热舒适性。首先,本文以拉萨某办公建筑为例,采用DeST软件对其进行室内热环境与能耗模拟,并利用正交试验的方法,得出了影响该办公建筑冬季采暖能耗的各因素的主次顺序。接着以该办公建筑为例,研究了该建筑围护结构设计参数的热工性能对室内热环境与建筑总耗热量的影响,得出了拉萨地区办公类建筑围护结构节能设计的优化指标,其结果为:①朝向:拉萨地区建筑宜朝南设置,并把主要供暖房间设置在南向,当受到地形或者其他各方面因素的制约时,应尽可能使建筑的朝向在南向±30°之间;②外墙:拉萨地区办公建筑南向外墙宜直接采用24墙或37墙等墙体,不做保温,外墙传热系数K≤2.0W/(㎡·K);北向外墙应做保温,使传热系数≤0.9W/(㎡·K),同时兼顾东西向外墙的保温;③外窗:南北向外窗宜选用价格适中,且有较高太阳光透射性的普通双玻;④窗墙比:南向窗墙比应≥0.4;北向窗墙比应≤0.2;⑤屋面:拉萨地区全年干旱少雨,太阳辐射强烈,屋面宜采用倒置式屋面构造,且屋面传热系数不应大于0.7W/(㎡·K)。最后,对该办公建筑的室内热环境与南向传热系数进行了现场测试,得出该建筑南向房间在采暖期内只需要在早上开启1小时左右的空调,之后利用太阳辐射,不需要主动采暖,即可满足室内热环境要求;北向房间温度较低,有必要加强北向保温;测得南向外墙传热系数为1.77W/(㎡·K)。现场测试结果与上述理论分析的结论一致。本文对拉萨地区影响办公建筑能耗的因素进行了分析,提出了围护结构节能设计的优化指标,可为当地今后新建工程与改造工程的节能设计提供理论参考。
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