论文部分内容阅读
近年来,随着重庆地区建筑规模和体量的增长,建筑能耗日益攀升,已成为阻碍社会发展的一大重要因素。在城镇建筑中,办公建筑数量多、面积大,且空调能耗占比大。屋顶作为建筑围护结构的主要构件,是建筑节能设计的主要对象之一。热反射屋面与种植屋面均可降低空调用能,且效果受气候条件影响显著。为确定更适于重庆地区气候条件的办公建筑屋面形式,开展重庆地区典型办公建筑应用热反射屋面与种植屋面的空调节能对比研究。首先,总结了重庆地区气候特征和办公建筑空调负荷特点。基于屋面热平衡原理分析了热反射屋面与种植屋面对建筑顶层房间空调冷/热负荷的影响机理。选取重庆市江津区某办公楼三间围护结构、几何尺寸和朝向相同的顶层相邻房间搭建试验台,将三间房间的屋顶分别处理为黑色普通涂料基准屋面、白色热反射涂料屋面和模块式佛甲草种植屋面,并对三间房间的热工参数和夏季空调电耗进行实测。借助红外热成像仪研究三种屋面的外表面温度分布;采用电力监测仪、热电阻和热流计等仪器对三间房间的夏季空调电耗、室内气温、屋面温度和导热热流密度等参数进行不间断监测。实测表明,当夏季室内空调温度设为26℃时,热反射屋面与种植屋面对应房间空调日均耗电量分别比基准屋面房间降低16.9%和24.6%。其次,借助Designbuilder v4.0能耗模拟软件建立几何尺寸同实测建筑的办公建筑模型,分别根据重庆市《公共建筑节能(绿色建筑)设计标准》(DBJ50-052-2013)和夏热冬冷地区“基准建筑”对围护结构热工性能的要求设置新建建筑和既有建筑的围护结构。将实测的气象参数嵌入既有建筑模型进行对比验证,得到三种屋面对应房间空调耗电量的模拟值与实测值误差为-1.2%~8.0%。动态模拟办公建筑分别应用基准屋面、热反射屋面和种植屋面时顶层房间的全年空调冷/热负荷及耗电量得出:以基准屋面的房间空调电耗为对比,种植屋面的房间全年空调节电量比热反射屋面约高35%。最后,采用全生命周期费用理论对热反射屋面与种植屋面进行经济性对比分析,认为热反射屋面的经济效益优于种植屋面。综上研究表明:基于技术经济角度的分析,热反射屋面较种植屋面更适宜在重庆地区办公建筑应用,研究结果为重庆地区屋顶的工程应用提供了理论依据。