基于敏感性分析的寒冷地区典型办公建筑能耗研究
发布时间：2020-12-06 07:56
办公建筑能耗占比大、节能策略不足,存在很大的节能潜力。敏感性分析可以找到建筑能耗的主要影响因素,从而在建筑新建、改造及运行过程中给设计者、管理者和工程人员等提供参考,明确影响建筑能耗的主要因素,忽略次要因素,抓住节能重点。本文首先对办公建筑进行了全面的调研,利用Openstudio和Sketchup建立典型办公建筑——条形建筑和回字形建筑的基础模型。确定建立建筑模型的参数取值,包括办公建筑的体形参数、围护结构、室内得热和空调系统等相关参数。在动态能耗模拟软件Energyplus中根据调研参数,建立典型建筑的基础能耗模型。并构建办公建筑常用的六种空调系统形式——定风量系统、风机盘管系统、整体式热泵系统、变风量空调系统、变制冷剂流量空调系统,输出能耗模拟结果。采用室温波动分析、逐月分项能耗、办公建筑实际能耗指标对比三种方式进行能耗模拟结果的验证。输出六种空调系统的照明能耗、制冷能耗、供暖能耗和建筑总能耗,分析典型办公建筑不同空调系统的能耗特征。利用Simlab对输入参数进行定义和抽样,生成1000个建筑模型,在Jeplus中调用Energyplus软件进行批量计算。采用标准化回归系数(SR...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?２００９？２０１８年中国能源消费总量及增速??目前，我国建筑能耗在总能耗中的占比在２７％左右，发达国家经验表明，这??ｔ数值将继续升高，建筑能耗在总能耗中的比虚将逐渐超越交通、Ｅ业等其他行??
筑日益增多，节能建筑的性能??仿真模拟在设计过秤中得到ｒ广泛的应用。通过仿真可以预测建筑的能源性能，??提高居住者的热舒适性，ｍ时＂丨以降低建筑对环境的影响，减少建设和运营成本。??国际能源组织研宂项目ＡＮＮＥＸ－３０［７］表明４０％以上的节能潜力来自规划设??计阶段。调研对６７座建筑，Ｐｉｅｔｅｒｄｅ?Ｗｉｌｄｅ发现，３０３项节能技术中有５７％需要??在违筑设计初期落实。??麵????；?；???规妇阶段?设汁阶段?筢Ｘ阶段?运营阶段??ｆｔ化设计??传统设计??图１．２设计工作负荷前置的概念图??由此可知，建筑设计过程早期阶段的战略决策对建筑物的整体能源性能有显??著影响。随着计算机模拟技术的兴起与广泛应用，研究和设计人员越来越多的应??用动态能耗模拟软件来分析建筑性能并计算动态负荷来实现研究的目标，例如节??约能耗，提高人员舒适度和改善室内热环境［８］。在当代建筑中，将数值模拟与参??数化设计相结合是一种很强的趋势，为了支持建筑仿真分析，参数模拟、敏感性??分析、基于仿真的优化、元模型分析等技术应运而生。这种设计是基于通过数学??方法相互连接的设计变量。在初始阶段，数值模拟可以作为提高能源效率的一个??关键工具，提供建筑疔为的简化模型，简化到一定程度的抽象。事实上，参数模??拟大大扩展了对单个或分组变量的能源性能进行敏感性分析的可能性，因为可以??通过修改定义每个变量的数学关系获得大量的备选方案。敏感性分析作为一种研??３??
１绪论??第三章对典型模型进行验证，分析两种典型办公建筑六种常用空调系统下的??负荷、照明、空调和总能耗特征。??第四章是从制冷、供暖、照明和总能耗方面分别对敏感性分析的结果进行分??析讨论，给出影响因素排序及节能优化方案。??第五章给出了研宄结论，对研宄内容的深度扩展提出建议。??具体研宄的技术路线如图１．３所示。??研究背景及意义???？??ｐＨ建筑能耗模拟技术??Ｈ内外命宄现状ｊ?????敏感性分析在建筑能耗研宄屮的应ｉ???＾??理论基础１?１数值模拟???：?４＾?Ｊ????［Ｉ?１?—？（建立模塱］?￣室温波动分析??Ｉ?塁舉１调整模ｓ?１结浓验’证１?逐月分项能耗??ｓ?｜囹?实．轉耗数据对函??Ｍ．?Ｊ＾Ｌ?ＹＥＳ??能耗特征分析??ｆ?—?一?拉丁超立方抽样、??设讣参数?逑筑模型Ｈ—？［敏感性分析???＾???给出办公建筑设计和运行节能策略??图１．３技术路线??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]能源需求快速增长背后现危机——2019年世界能源统计年鉴解读[J]. 李敏,钱伯章. 中国石油和化工经济分析. 2019(08)
[2]风机盘管自适应节能控制策略的研究与应用[J]. 陈柳枝. 低碳世界. 2019(06)
[3]城市建筑布局的能耗敏感性分析[J]. 何成,朱丽,田玮. 哈尔滨工业大学学报. 2018(04)
[4]我国民用建筑能耗现状及发展趋势研究[J]. 刘海柱,丁洪涛,李童瑶,郭阳阳,赵光普. 建设科技. 2018(08)
[5]气象要素对建筑能耗的效用差异性[J]. 刘大龙,刘加平,侯立强,杨柳. 太阳能学报. 2017(07)
[6]基于地理信息系统的城市建筑能耗模型建立方法[J]. 田玮,刘云亮,孙禹,尹宝泉,孟庆新,孟献昊,傅兴. 建筑节能. 2017(07)
[7]我国建筑能耗现状分析[J]. 赵丽丽. 住宅与房地产. 2016(30)
[8]商务办公建筑能耗调研及分析[J]. 陈晓欣,李永安. 建筑节能. 2016(09)
[9]基于人体舒适度的室内温度优化设定方法[J]. 王玉山,彭辉,王丹,刘明月,杨晗,武明源,覃业梅. 中南大学学报(自然科学版). 2015(11)
[10]日本建筑节能标准研究[J]. 张时聪,徐伟,袁闪闪,刘宗江. 暖通空调. 2015(10)
博士论文
[1]基于能耗模拟的寒冷地区高层办公建筑节能整合设计研究[D]. 刘立.天津大学 2017
[2]寒冷地区居住建筑体型设计参数与建筑节能的定量关系研究[D]. 张海滨.天津大学 2012
硕士论文
[1]超低能耗目标下的寒冷地区建筑本体节能设计研究[D]. 张天宇.山东建筑大学 2019
[2]寒冷地区某办公建筑节能优化能耗分析[D]. 张超.北京建筑大学 2018
[3]基于《绿色建筑评价标准》的被动式设计策略研究[D]. 许圣奇.中国矿业大学 2017
[4]低碳城区综合能源规划影响因素敏感性分析研究[D]. 刘其.天津大学 2017
[5]严寒地区既有居住建筑节能改造技术实施效果及政策分析[D]. 张成龙.哈尔滨工业大学 2016
[6]西安地区高校教学楼建筑的节能设计策略研究[D]. 戚俊.西安建筑科技大学 2015
[7]山东建筑大学公共建筑能耗分析与策略[D]. 李家男.山东建筑大学 2015
本文编号：2901008
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?２００９？２０１８年中国能源消费总量及增速??目前，我国建筑能耗在总能耗中的占比在２７％左右，发达国家经验表明，这??ｔ数值将继续升高，建筑能耗在总能耗中的比虚将逐渐超越交通、Ｅ业等其他行??
筑日益增多，节能建筑的性能??仿真模拟在设计过秤中得到ｒ广泛的应用。通过仿真可以预测建筑的能源性能，??提高居住者的热舒适性，ｍ时＂丨以降低建筑对环境的影响，减少建设和运营成本。??国际能源组织研宂项目ＡＮＮＥＸ－３０［７］表明４０％以上的节能潜力来自规划设??计阶段。调研对６７座建筑，Ｐｉｅｔｅｒｄｅ?Ｗｉｌｄｅ发现，３０３项节能技术中有５７％需要??在违筑设计初期落实。??麵????；?；???规妇阶段?设汁阶段?筢Ｘ阶段?运营阶段??ｆｔ化设计??传统设计??图１．２设计工作负荷前置的概念图??由此可知，建筑设计过程早期阶段的战略决策对建筑物的整体能源性能有显??著影响。随着计算机模拟技术的兴起与广泛应用，研究和设计人员越来越多的应??用动态能耗模拟软件来分析建筑性能并计算动态负荷来实现研究的目标，例如节??约能耗，提高人员舒适度和改善室内热环境［８］。在当代建筑中，将数值模拟与参??数化设计相结合是一种很强的趋势，为了支持建筑仿真分析，参数模拟、敏感性??分析、基于仿真的优化、元模型分析等技术应运而生。这种设计是基于通过数学??方法相互连接的设计变量。在初始阶段，数值模拟可以作为提高能源效率的一个??关键工具，提供建筑疔为的简化模型，简化到一定程度的抽象。事实上，参数模??拟大大扩展了对单个或分组变量的能源性能进行敏感性分析的可能性，因为可以??通过修改定义每个变量的数学关系获得大量的备选方案。敏感性分析作为一种研??３??
１绪论??第三章对典型模型进行验证，分析两种典型办公建筑六种常用空调系统下的??负荷、照明、空调和总能耗特征。??第四章是从制冷、供暖、照明和总能耗方面分别对敏感性分析的结果进行分??析讨论，给出影响因素排序及节能优化方案。??第五章给出了研宄结论，对研宄内容的深度扩展提出建议。??具体研宄的技术路线如图１．３所示。??研究背景及意义???？??ｐＨ建筑能耗模拟技术??Ｈ内外命宄现状ｊ?????敏感性分析在建筑能耗研宄屮的应ｉ???＾??理论基础１?１数值模拟???：?４＾?Ｊ????［Ｉ?１?—？（建立模塱］?￣室温波动分析??Ｉ?塁舉１调整模ｓ?１结浓验’证１?逐月分项能耗??ｓ?｜囹?实．轉耗数据对函??Ｍ．?Ｊ＾Ｌ?ＹＥＳ??能耗特征分析??ｆ?—?一?拉丁超立方抽样、??设讣参数?逑筑模型Ｈ—？［敏感性分析???＾???给出办公建筑设计和运行节能策略??图１．３技术路线??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]能源需求快速增长背后现危机——2019年世界能源统计年鉴解读[J]. 李敏,钱伯章. 中国石油和化工经济分析. 2019(08)
[2]风机盘管自适应节能控制策略的研究与应用[J]. 陈柳枝. 低碳世界. 2019(06)
[3]城市建筑布局的能耗敏感性分析[J]. 何成,朱丽,田玮. 哈尔滨工业大学学报. 2018(04)
[4]我国民用建筑能耗现状及发展趋势研究[J]. 刘海柱,丁洪涛,李童瑶,郭阳阳,赵光普. 建设科技. 2018(08)
[5]气象要素对建筑能耗的效用差异性[J]. 刘大龙,刘加平,侯立强,杨柳. 太阳能学报. 2017(07)
[6]基于地理信息系统的城市建筑能耗模型建立方法[J]. 田玮,刘云亮,孙禹,尹宝泉,孟庆新,孟献昊,傅兴. 建筑节能. 2017(07)
[7]我国建筑能耗现状分析[J]. 赵丽丽. 住宅与房地产. 2016(30)
[8]商务办公建筑能耗调研及分析[J]. 陈晓欣,李永安. 建筑节能. 2016(09)
[9]基于人体舒适度的室内温度优化设定方法[J]. 王玉山,彭辉,王丹,刘明月,杨晗,武明源,覃业梅. 中南大学学报(自然科学版). 2015(11)
[10]日本建筑节能标准研究[J]. 张时聪,徐伟,袁闪闪,刘宗江. 暖通空调. 2015(10)
博士论文
[1]基于能耗模拟的寒冷地区高层办公建筑节能整合设计研究[D]. 刘立.天津大学 2017
[2]寒冷地区居住建筑体型设计参数与建筑节能的定量关系研究[D]. 张海滨.天津大学 2012
硕士论文
[1]超低能耗目标下的寒冷地区建筑本体节能设计研究[D]. 张天宇.山东建筑大学 2019
[2]寒冷地区某办公建筑节能优化能耗分析[D]. 张超.北京建筑大学 2018
[3]基于《绿色建筑评价标准》的被动式设计策略研究[D]. 许圣奇.中国矿业大学 2017
[4]低碳城区综合能源规划影响因素敏感性分析研究[D]. 刘其.天津大学 2017
[5]严寒地区既有居住建筑节能改造技术实施效果及政策分析[D]. 张成龙.哈尔滨工业大学 2016
[6]西安地区高校教学楼建筑的节能设计策略研究[D]. 戚俊.西安建筑科技大学 2015
[7]山东建筑大学公共建筑能耗分析与策略[D]. 李家男.山东建筑大学 2015
本文编号：2901008
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/2901008.html
