广东地区大型商场建筑能耗模拟与节能研究

发布时间：2020-08-07 00:02

【摘要】：随着我国改革开放进一步加深,城镇建设得到了高速发展,但目前也仍面临着能源紧缺的难题。公共建筑在这些年得到了广泛的建设,但建筑能耗也在不断增高,以商场及办公楼最为普遍。商场建筑具有照明设备负荷大,人员数量多,全年供冷时间长等特点,这使得商场建筑单位面积能耗通常较高。研究商场能耗特征,优化商场耗能设备,寻找到可靠的节能手段对商场建筑节能有着重要意义。本文以广东地区某典型大型商场作为研究对象,通过对商场实地调研、能耗模拟、能耗分析等方法对商场各能耗因素进行详细的分析,并为商场建筑节能运行提供有效建议。首先,本文对广东地区13大型商场进行了能耗调研,发现商场能耗较其他建筑能耗更高,统计的各商场年均耗电量为256.66 kwh/(m~2·a)。对13家是商场的月能耗统计发现,商场能耗在7~8月份最高,在1月和12月相对较低。对4家有分项计量的大型商场能耗分析,发现空调用电和照明插座用电是商场建筑总用电能耗最主要的两部分,约占总用电量72%~90%。对广东地区两家大型商场进行实地调研,包括连续一周的室内温湿度测试、舒适性问卷调查、工作日和周末的人员密度调研。分析发现商场空调运营时间基本在10:00至22:00,R商场与S商场营业时间平均干球温度为25.05℃和25.48℃。在舒适度上商场营业温度给人偏冷感觉,问卷中分别有22.33%和25.25%被试人员感觉温度稍凉,计算得到两个商场热中性温度为26.87℃和27.34℃。两个商场工作日人员数量变化呈现双峰曲线,周末单峰曲线。两个商场工作日营业时间人员密度峰值为0.068人/m2、0.048人/m2,周末营业人员密度峰值为0.103人/m2、0.093人/m2,均小于设计阶段人员密度值。其次对广东某典型大型商场用EnergyPlus软件进行能耗模拟,借助FEMP标准对商场模型准确性进行了验证。得到商场全年总耗电量为890.99万kWh,空调区单位面积能耗指标231.61kWh/(m2·a)。对商场的围护结构因素、内扰因素、空调系统设计参数进行单因素和多因素分析,研究各因素对空调能耗的影响大小。依据统计学算法,利用极差分析,确定各因素的对能耗影响主次关系。从能耗影响因子分析来看,围护结构传热系数对空调能耗影响较小,冷水机组COP值和室内设计温度影响较为显著。在建筑总能耗方面,照明功率对商场总能耗影响程度最大,设备功率影响次之。最后,利用SPSS软件对模拟结果进行回归分析,建立了商场空调能耗预测模型和商场建筑能耗预测模型。并对商场节能优化提出相应策略,如室内设计温度优化,室内设计温度采用27℃;过渡季节全新风系统,经过对该地区焓差计算,全新风时间为10月19日到次年4月12日;使用变风量系统;照明控制优化等,并计算出节能量。
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU111.195
【图文】：

－2017 年中国智能建筑行业市场前景与投资战略规划分析报告》中的数据显示，我国目前既有建筑面积已经超过 500 亿平方米，其中，90%以上建筑属于高能耗建筑。预计到达 2020 年，建筑面积还将增加 300 亿平方米，在这其中，只有城市中的 3.2亿平米建筑属于节能建筑，其余的部分均属于高能耗建筑。在这些高能耗建筑中，公共建筑大约占据 45 亿平方米的建筑面积，其建筑能耗比一般住宅建筑高很多，粗略统计 30%的公共建筑耗能占了总耗能的 70%。并且公共建筑之间由于存在地理位置、建筑结构和使用功能的区别，使得建筑能耗存在复杂多样等特点。为了打破目前国内建筑高能耗现状，提高建筑节能水平，推进建筑可再生能源利用，住建部于2017 年 3 月在官网发布《建筑节能与绿色建筑发展 十三五e规划》，其中规划目标是到达 2020 年，城镇建筑节能水平要比 2015 年提高 20%，绿色建筑面积比重超过50%。公共建筑节能改造 1 亿平方米。经济发达地区及重点发展区域农村建筑节能取得突破，采用节能措施比例超过 10%。

－2017 年中国智能建筑行业市场前景与投资战略规划分析报告》中的数据显示，我国目前既有建筑面积已经超过 500 亿平方米，其中，90%以上建筑属于高能耗建筑。预计到达 2020 年，建筑面积还将增加 300 亿平方米，在这其中，只有城市中的 3.2亿平米建筑属于节能建筑，其余的部分均属于高能耗建筑。在这些高能耗建筑中，公共建筑大约占据 45 亿平方米的建筑面积，其建筑能耗比一般住宅建筑高很多，粗略统计 30%的公共建筑耗能占了总耗能的 70%。并且公共建筑之间由于存在地理位置、建筑结构和使用功能的区别，使得建筑能耗存在复杂多样等特点。为了打破目前国内建筑高能耗现状，提高建筑节能水平，推进建筑可再生能源利用，住建部于2017 年 3 月在官网发布《建筑节能与绿色建筑发展 十三五e规划》，其中规划目标是到达 2020 年，城镇建筑节能水平要比 2015 年提高 20%，绿色建筑面积比重超过50%。公共建筑节能改造 1 亿平方米。经济发达地区及重点发展区域农村建筑节能取得突破，采用节能措施比例超过 10%。

广州地区大型商场建筑能耗模拟与节能研究响水平。再对各变量进行多因素分析，采用正交试验方法对试验组数量进行简化，然后依靠极差分析，得到各影响因素的主次关系。（5）根据（4）的正交设计试验及输出结果使用 SPSS 软件进行回归分析，建立商场空调能耗和建筑能耗预测模型。（6）结合（2）的调研状况和（4）的分析，为商场节能提出一些优化方案，如冷水机组优化、室内设计温度优化、空调系统运行优化、照明系统优化等，并分析其节能潜力，也为该地区其他建筑节能及建筑节能改造提供参考。1.4 技术路线

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王建廷;刘盈;;2014版绿色建筑评价标准的变化及推进建议[J];建筑经济;2015年12期

2 刘刚;叶倩;魏庆們;周敏;;公共建筑能耗指标值确定方法研究[J];建设科技;2015年14期

3 郁锋;龚延风;;夏热冬冷地区商场建筑围护结构的节能研究[J];节能;2014年03期

4 姬颖;许鹏;;公共建筑间接能耗分项计量方法综述[J];建筑节能;2013年10期

5 余春荣;梁广;;德国建筑节能法规进展[J];门窗;2013年05期

6 杨毅;;空调系统变冷冻水温度调节节能研究[J];能源与节能;2013年04期

7 王永真;陈颖;肖小清;阚伟民;罗向龙;;广州地区商场建筑能耗调研与分析[J];建筑科学;2012年12期

8 田威;何雪冰;刘刚;;深圳市百货和超市建筑能耗特性分析[J];智能建筑与城市信息;2012年10期

9 何业龙;;广州市某大型商场空调系统运行性能分析[J];制冷;2012年02期

10 余鹏;吴培浩;杨仕超;;广东省国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗统计与分析[J];广东土木与建筑;2012年04期

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1 王熙艳;;屋面节能技术新进展[N];中国建材报;2014年

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1 张仲军;夏热冬暖地区城乡建筑人群热适应研究[D];华南理工大学;2018年

2 叶青;绿色建筑GPR-CN综合性能评价标准与方法—中荷绿色建筑评价体系整合研究[D];天津大学;2016年

3 兰兵;中美建筑节能设计标准比较研究[D];华中科技大学;2014年

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1 黄华明;珠三角商场中庭夏季热舒适性优化研究[D];广州大学;2018年

2 范济荣;商场人员密度变化时的空调系统运行调节研究[D];广州大学;2017年

3 朱磊;影响成都地区住宅建筑能耗的相关因素分析[D];西南交通大学;2017年

4 牟方园;民用建筑照明设计中节能技术的分析与应用研究[D];长安大学;2017年

5 田顺;山东地区既有公共建筑节能改造及节能率的研究[D];山东建筑大学;2017年

6 冯丙玉;深圳地区商场建筑节能潜力分析及优化[D];华北水利水电大学;2016年

7 刘美州;广东商场建筑空调系统节能运行能耗分析[D];广州大学;2016年

8 贺杰;成都市某城市综合体能耗分析及节能研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

9 李小会;广东商场建筑空调系统节能设计研究[D];广州大学;2014年

10 王涛;大型商业建筑节能技术研究[D];长安大学;2014年

本文编号：2783158