太原市公共建筑能耗模擬分析

景彩斌

(山西八建集團有限公司，山西 太原 030027)

1 建筑概況

課題組對太原市政府辦公建筑的能耗模擬與節能分析選取太原市陽曲鎮人民政府辦公大樓是因為該建筑具有建造年代較早，圍護結構的保溫節能效果差的特點，可以代表太原市大部分政府辦公建筑。該辦公大樓位于太原市尖草坪區陽曲鎮陽曲村，大樓于1989年建成并投入使用，該大樓地上有3 層，坐北朝南，總高度為12.5 m，建筑面積1 620.00 m2。結構形式為磚混結構，外墻為37 磚墻，內墻為24 磚墻，沒有保溫層，外窗為鋁合金單層玻璃窗。太原市陽曲鎮人民政府辦公大樓圍護結構詳細構造以及其熱工性能如表1 所示。

表1 太原市陽曲鎮人民政府辦公大樓圍護結構的詳細做法以及其熱工性能

太原市陽曲鎮人民政府辦公大樓圍護結構外門窗、內門窗數量以及尺寸詳細參數見表2、太原市陽曲鎮人民政府辦公大樓外圍護結構詳細參數見表3。

表2 太原市陽曲鎮人民政府辦公大樓外門窗、內門窗數量以及尺寸

表3 太原市陽曲鎮人民政府辦公大樓外圍護結構詳細參數

2 模型的建立

根據實際參數和現場調查的實際情況對太原市陽曲鎮人民政府辦公大樓利用Dest 軟件進行建模計算分析，太原市陽曲鎮人民政府辦公大樓整體模型如圖1 所示。

圖1 太原市陽曲鎮政府辦公大樓整體模型

設置建筑參數:

1)設置地理信息參數。太原市陽曲鎮人民政府辦公大樓位于太原市陽曲鎮，建模過程中城市選擇為太原(山西)，太原市陽曲鎮政府辦公大樓地理信息設置的詳細信息如表4 所示。

表4 太原市陽曲鎮政府辦公大樓地理信息

根據輸入的參數通過Dest 軟件的模擬計算可得到太原市全年溫度、濕度，太原市陽曲鎮干球溫度詳細參數、太原市陽曲鎮全年逐時含濕量、太原市陽曲鎮各天干球溫度、太原市陽曲鎮全年各月干球平均溫度、太原市陽曲鎮全年溫度分布情況、太原市陽曲鎮全年太陽直射強度情況。

2)設置圍護結構參數。由于本次模擬計算主要是為了分析能耗統計過程的準確性以及為以后的節能設計提供對比而進行的，因此此次建模過程中圍護結構參數的設置都是以建筑物實際情況進行設置的，其詳細情況如下:太原市陽曲鎮政府辦公大樓的外墻是37 粘土磚墻，內墻是24 粘土磚墻，外門是玻璃外門，外窗是鋁合金普通單層玻璃，樓地是40 mm 混凝土樓地，樓板是100 mm 鋼筋混凝土樓板，屋頂含有屋面架空隔層。

3)設置內擾參數。太原市陽曲鎮政府辦公大樓屬于辦公樓，其樓內房間類型主要有辦公室、會議室、門廳、盥洗間、走廊等，考慮了室內設備、辦公用品和人員對內擾的影響，樓內各個房間的內擾參數都按照系統默認選擇。

4)設置通風參數。Dest 軟件中默認給定的通風類型有單元和單元之間、內部和外界之間以及前兩種結合這三種情況，太原市陽曲鎮政府辦公大樓通風參數的設置，考慮到實際情況按照第三種類型進行設置。

3 模擬計算結果分析

太原市陽曲鎮政府辦公大樓采用的是燃煤熱水鍋爐供熱，根據太原市氣溫的實際情況和太原市陽曲鎮政府辦公大樓的供暖時間，將供暖季設為每年的11月到第二年的3月，供冷區間設置成6月～9月，通過Dest 軟件的模擬計算分析，得到太原市陽曲鎮政府辦公大樓能耗模擬計算結果，見表5。

表5 太原市陽曲鎮政府辦公大樓能耗模擬計算結果

4 結語

通過軟件的模擬分析計算得到的太原市陽曲鎮政府辦公大樓的各項能耗指標與實際調查的各項能耗指標對比情況如表6所示。實際能耗與理論能耗存在差距的原因是由于理論分析僅僅是對辦公樓進行的能耗模擬分析，而實際能耗調查的還包括部分配樓的能耗(比如廚房之類的房間)在實際調查中無法分離出去。

表6 實際能耗與模擬能耗對比

實際能耗與理論能耗存在差距的原因首先是模擬結果存在的誤差較小，而實際調查過程中能耗數據的統計存在較大的誤差，其次是由于理論分析僅僅是對辦公樓進行的能耗模擬分析，而實際能耗調查還包括部分配樓的能耗(比如廚房之類的房間)在實際調查中無法分離出去。

［1］喬 飛.呂梁山區農村住宅保溫節能研究［D］.太原:太原理工大學，2012.

［2］張翠玲.火用分析在能源審計中的應用［D］.杭州:浙江大學，2010.

［3］高懂理.大型公共建筑運行節能管理研究［D］.天津:天津理工大學，2009.

［4］費良旭，張 磊，孟慶林.海南地區既有建筑節能現狀調研分析［J］.建筑科學，2013(6):18-22.

［5］宋 靜.太原市國家機關辦公建筑采暖能耗統計分析報告［J］.山西建筑，2012，38(36):203-205.

［6］F.F.Li，Z.P.Zhang，J.Yu.Study of public building energy consumption status and energy saving potential (ICCAHE2014).