姓名姓名:學號:班級:學院:學習建筑能耗模擬與分析的收獲與體會熊士剛201048150320工管1003土木建筑學院學習建筑能耗模擬與分析的收獲與體會摘要：隨著能源供求矛盾逐漸成為制約我國經濟發展的主要因素之一，國內能源生產總量不能滿足全國能源消費的需求，我國能源消費對國際能源消費市場的依賴程度不斷加大，能源局勢越來越嚴峻。于是，如何提高能源的利用效率顯得尤為重要，通過對建筑能耗模擬與分析的簡短學習，我意識到在以后從事建筑相關類行業一定要充分而全面的考慮能耗問題，爭取做到環保低耗能。關鍵詞：建筑、節能、能耗模擬、能耗分析正文：首先談一下建筑能耗的概念。建筑能耗有兩種定義方法：廣義建筑能耗是指從建筑材料制造、建筑施工，一直到建筑使用的全過程能耗。狹義的建筑能耗，即建筑的運行能耗，就是人們日常用能，如采暖、空調、照明、炊事、洗衣等的能耗，他是建筑能耗中的主導部分。隨著經濟收入的增長和生活質量的提高，建筑消費的重點將從“硬件（裝修和耐用的消費品）”消費轉向“軟件（功能和環境品質）”消費，因此保障室內空氣品質所需的能耗（空調、通風、采暖、熱水供應）將會迅速上升。而在建筑能耗中，空調能耗又占有主要比例，約為2/3左右。建筑能耗與工業能耗、農業能耗及交通運輸能耗共稱為民生能耗，我國空調能耗占有總能耗的22%左右。我國既有大型公共建筑（購物中心、高檔寫字樓等）總面積約為5億平方米，僅占城鄉建筑總面積的1%，其能耗卻占民用建筑總能耗的10%左右。研究顯示，大型公共建筑能耗越200kwh/C^.a），是普通公共建筑29kwh/C^.a）近7倍，其運行能耗更是更是普通住宅運行能耗的10倍左右，成為名符其實的“能源殺手”高能耗建筑，表1-1為中國城鄉建筑能耗指標的比較。表1-1中國城鄉建筑能耗指標的比較建筑面積（億廿）能耗（億kwh）能耗比例能耗指標（kwh/m?）農村商品能耗240179017.7%7.5北方城鎮采暖65370036.7%57城鎮住宅用電100200019.8%20城鎮普通公建55160015.9%29城鎮大型公建510009.9%200

總計46510090100%總計46510090100%22我國的大型公共建筑，尤其是辦公建筑、大中型商場的全年能耗中，大約50%消耗于空調制冷與采暖系統，20%?30%用于照明，空調采暖能耗的20%?50%由外圍護結構傳熱所消耗，其中夏熱冬冷地區大約占35%。由于單位建筑面積能耗指標高，總能耗在民用建筑中占較大比重，據專家估計，應用綜合節能技術可實現30%以上節能，由此可見建筑能耗模擬與分析在綜合節能中也起到舉足輕重的地位，只有通過不斷的模擬分析才能選出最合適的建筑節能方案。我國的建筑節能工作起步較晚，從上世紀80年代末開始在居住建筑領域探尋建筑節能措施O1986年8月1日頒布了中國第一部建筑節能設計標準一《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86)，并在1995年對該標準進行了修訂。1993年9月發布的《旅游旅館建筑熱工與空氣調節節能設計標準》(GB50189-93)是真正意義上第一個公共建筑領域的節能設計標準。它的出臺標志著公共建筑節能體系的初步形成。2005年7月《公共建筑節能設計標準》(GB50189-2005)頒布實施，標志著新建建筑節能設計標準體系已基本完成，但既有公共建筑節能改造還處于無標準可依的狀態。為推進節能改造進程，改變既有公共建筑能耗大的現狀，達到節約能源的最終目的，建設部下達了《關于印發＜2006年度工程建設國家標準制定、修訂計劃＞的通知》的要求，中科院會同24個科研單位編制的《公共建筑節能改造技術規范》(JGJ176-2009)于2009年5月正式頒布，并于2009年12月1日實施。與此同時，1998年開始實施的《中華人民共和國節約能源法》和2006年頒布的《民用建筑節能管理規定》也在國家法律法規中保障了建筑節能的有效實施。能耗模擬過程：利用計算機進行建筑物能耗模擬，首先要建立“數學模型”，這個模型一方面要真實的反映出建筑的尺寸布局和構造形式，另一方面要對實際建筑進行抽象和簡化，因為過于復雜的建筑平面形式會大大增加計算量。把一棟樓的平、立、剖面信息輸入DeST-h軟件。利用DeST-c軟件進行建筑能耗模擬計算時，除了需要對建筑的實體進行描述，還需要處理以下幾個問題。外擾的設定外擾的具體數據是DeST-c在計算時調用Medpha產生的氣象數據。Medpha是清華大學熱能系開發的逐時氣象數據生成軟件。目前Medpha可以生成各種形式的，193個中國城市的逐時氣象參數，包括全年8760個小時的逐時十球溫度、濕球溫度、含濕量、水平面總輻射強度和水平面散射輻射強度等氣象參數。。（2） 內擾的設定內擾包括人員熱擾、設備熱擾和照明熱擾三大部分。對這三大部分的熱擾的設定基于對采暖期間用戶作息時間及設備、照明的使用情況進行調研的基礎上，筆者采用采用抽樣調查的方式搜集基礎數據。經過調研后歸納總結，（3） 通風次數的設定這里的通風僅包括水平方向上的房間與房間之間的通風、外界全房間的通風以及樓梯上下樓層之間的垂直通風。不設置房間至外界的排風，這是因為排風對計算沒有影響。按照建筑設計規范，教室的通風次數為3次/h，圖書館為1-2次/h，辦公建筑為2次/h，一般住宅類建筑為0.5次/h。我國建筑能耗的特點：1）南方和北方地區氣候差異大，僅北方地區采用全面的冬季采暖。我國處于北半球的中低緯度，地域廣闊，南北跨越嚴寒、寒冷、夏熱冬冷、溫和及夏熱冬暖等多個氣候帶。夏季最熱月大部分地區室外平均溫度超過26r，需要空調；冬季氣候地區差異很大，夏熱冬暖地區的冬季平均氣溫高于10°c，而嚴寒地區冬季室內外溫差可高達50C，全年5個月需要采暖；目前我國北方地區的城鎮約70%的建筑面積冬季采用了集中采暖方式，而南方大部分地區冬季無采暖措施，或只是使用了空調器、小型鍋爐等分散在樓內的采暖方式。2）城鄉住宅能耗用量差異大。一方面，我國城鄉住宅使用的能源種類不同，城市以煤、電、燃氣為主，而農村除部分煤、電等商品能源外，在許多地區秸稈、薪柴等生物質能仍為農民的主要能源；另外，目前我國城鄉居民平均每年消費性支出差異大于3倍，城鄉居民各類電器保有量和使用時間也差異較大。3）把非住宅的民用建筑稱為公共建筑，發現不同規模的公共建筑除采暖外的單位建筑面積能耗差別很大，當單棟面積超過兩萬平方米，采用中央空調時，其單位建筑面積能耗是小規模不采用中央空調的公共建筑能耗的3?8倍，并且其用能特點和主要問題也與小規模公共建筑不同。我國能源發展現狀：能源資源是能源發展的基礎。新中國成立以來，不斷加大能源資源勘查力度，組織開展了多次資源評價。中國能源資源有以下特點：能源資源總量比較豐富。中國擁有較為豐富的化石能源資源。其中，煤炭占主導地位。2006年，煤炭保有資源量10345億噸，剩余探明可采儲量約占世界的13%，列世界第三位。已探明的石油、天然氣資源儲量相對不足，油頁巖、煤層氣等非常規化石能源儲量潛力較大。中國擁有較為豐富的可再生能源資源。水力資源理論蘊藏量折合年發電量為6.19萬億千瓦時，經濟可開發年發電量約1.76萬億千瓦時，相當于世界水力資源量的12%，列世界首位。人均能源資源擁有量較低。中國人口眾多，人均能源資源擁有量在世界上處于較低水平。煤炭和水力資源人均擁有量相當于世界平均水平的50%，石油、天然氣人均資源量僅為世界平均水平的1/15左右。耕地資源不足世界人均水平的30%，制約了生物質能源的開發。能源資源賦存分布不均衡。中國能源資源分布廣泛但不均衡。煤炭資源主要賦存在華北、西北地區，水力資源主要分布在西南地區，石油、天然氣資源主要賦存在東、中、西部地區和海域。中國主要的能源消費地區集中在東南沿海經濟發達地區，資源賦存與能源消費地域存在明顯差別。大規模、長距離的北煤南運、北油南運、西氣東輸、西電東送，是中國能源流向的顯著特征和能源運輸的基本格局。能源資源開發難度較大。與世界相比，中國煤炭資源地質開采條件較差，大部分儲量需要井工開采，極少量可供露天開采。石油天然氣資源地質條件復雜，埋藏深，勘探開發技術要求較高。未開發的水力資源多集中在西南部的高山深谷，遠離負荷中心，開發難度和成本較大。非常規能源資源勘探程度低，經濟性較差，缺乏競爭力。國內建筑能耗研究發展：我國于上世紀70年代開展了負荷計算新方法的研究，并評議通過了冷負荷系數法和諧波反應法兩種新計算方法。20世紀末，我國學者對熱平衡法進行了深入分析，完成了狀態空間法的研究理論。近年來，我國提出一種基于系統辨識理論的圍護結構非穩態傳熱的計算分析方法——頻域回歸法。根據中國建筑能耗模型(ChinaBuildingEnergyModel)，1996~2008年我國總建筑商品能耗從2.59億噸標煤(tce)增長到6.55億tce，增幅達到1.5倍。其中建筑能耗為6.55億tce，電力消耗約8230億kWh，分別占社會總能耗和總電耗的23%與21%。由于我國存在地區氣候、經濟發展水平和建筑功能的差異，我國的建筑能耗分為北方城鎮采暖、夏熱冬冷地區城鎮采暖、城鎮住宅除采暖外能耗、公共建筑及農村建筑能耗五大部分。其中公共建筑因其單位面積能耗大而引起了專家學者的廣泛關注與研究。湖南大學的楊昌智、吳曉艷等人對長沙市14棟公共建筑進行能耗調研，通過調查實測，發現空調系統運行使用中的諸多問題，并提出了提高空調系統能源利用率的有效途徑。西安科技大學的潘文彥從被調查的54棟公共建筑中選擇一棟酒店建筑進行研究，并結合節能優化策略從不同層面分析節能措施效果。重慶大學的吳利均對重慶綿陽等地的60余棟既有公共建筑進行能耗調研，確定不同公共建筑能耗范圍的同時提出了不同功能建筑的用能指標。武漢科技大學的李玉云等人對武漢市辦公樓建筑全年能耗進行測試，得到空調能耗占建筑總能耗比例。2003年，香港城市大學學者對香港地區大型辦公樓的用電情況進行了統計，得到暖通空調能耗占總建筑能耗的48%，照明和設備能耗分別以27%和22%位列二三。全國共有5大城市對本地區辦公建筑、大型商場、旅館為主的公共建筑進行了系統而全面的實際調研。表1-2各城市不同類型公共建筑單位建筑面積年均能耗指標單位建筑面積年均能耗指標（kWh/m2）城市名稱 所屬區域辦公樓商場旅館哈爾濱嚴寒地區A區 189.752~108（政府機關）北京寒冷地區200~300100~15060~120（綜合寫字樓）上海夏熱冬冷地區126300155重慶夏熱冬冷地區85~14947~156（政府機關）173~334146~310深圳夏熱冬暖地區100~443110~24943~184（綜合寫字樓）由表1-2分析可得，上述5個城市雖然分屬不同的氣候區域，但統計結果也存在共性。三類公共建筑的單位面積能耗差別較大，又以商場類建筑單位面積能耗高為顯著特點。節約能源的重要性：我國能源資源總量雖然較多，但人均占有量少。人均淡水資源量僅為世界人均占有量的四分之一，人均耕地不到世界平均水平的40%，人均森林面積僅為世界人均占有量的五分之一；45種主要礦產資源人均占有量不到世界平均水平的一半。近幾年，隨著經濟快速增長，對煤電油運和重要資源的需求量明顯增加，價格大幅度上漲，一些重要能源資源對外依存度大幅度上升，我國重要能源資源短缺對經濟發展的制約進一步加劇。今后，隨著我國工業化和城鎮化推進，能源資源需求總量還會增加，經濟發展面臨的資源約束矛盾將長期存在。節約能源資源，大力促進能源資源的高效利用和循環利用，是緩解能源資源約束矛盾的根本出路。建筑能耗模擬與分析對緩解能源危機的貢獻：俗話說：不積跬步無以至千里，不積小流無以成江河。建筑能耗雖然只占整個中國的能耗消耗的一小部分，但對于整個大中國來說，這一部分分也不是一個小數字，通過對建筑能耗的模擬與分析，建立合理的建筑節能體系，不僅可以使建筑更節能，緩解能源危機，好的設計方案還可以帶來美的享受以及對科學的信任。結束語：短短的五周時間，我受益良多，感觸也頗多，假如我要是沒選這門課，建筑節能的理念我也絕對不會