西安某高校节能中心热环境模拟优化设计__墨水学术,论文发表,发表

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     摘  要：本文基于西安某高校节能中心的室内热环境要素的模拟分析，根据节能中心具体情况，通过模拟并对室内温湿度以及被动得热等进行对比分析，研究出该建筑的热工设计缺陷，最后提出了改造措施。
     关键词：ECOTECT软件；室内热环境；模拟分析；优化策略
引 言
      随着哥本哈根会议、中国两会中“低碳”一词的高调亮相，低碳经济、低碳生活等概念深入人心，低碳更是风靡整个社会。国务院总理温家宝在出席哥本哈根会议前宣布到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%的目标。由于在我国建筑相关能耗约占全社会总能耗的46.7%，因此建筑节能成为低碳减排的一个重要突破口。
建筑节能的实施过程中，大多数设计师运用的手法仅凭借以往经验，对具体建筑缺乏针对性。本文采用Ecotect对西安某高校的节能中心进行模拟分析，通过对建筑的热环境分析找出现有建筑存在问题，并提出具体的优化措施。
一、优化建筑概况
      该建筑气候与节能中心位于西安市，年平均气温为12℃～13.6℃，由于受季风的影响，冬冷夏热、四季分明。夏季极端最高气温为41.4℃～45.2℃，最热月（７月份）平均气温为23℃～27℃，极端最冷气温-16.9℃～-20.8℃，最冷月（1月份）平均气温为-3℃～1℃。年降水量为500㎜～700㎜。农业气候属于暖温带气候区，在热工分区上属于寒冷地区的ⅡA，建筑设计中应满足夏季防热防潮的要求。
       被模拟建筑为一层砖混结构，平面布局如图1所示。建筑主入口朝北，入口处设置缓冲空间前室，中间为中庭，在中庭周围布置各个办公房间。为了后续软件模拟的精确性，把整个                  图1节能中心平面图
建筑分为如图所示八个区域。外墙体材料为普通实心粘土砖（承重墙），墙体厚度为360㎜，中庭与周围房间之间的隔墙厚度为420㎜，其他内隔墙为360㎜，内墙抹灰；建筑北墙饰面材料为15㎜厚水刷石，其他三面墙体均用15㎜厚水泥砂浆抹面；中庭地面铺设木地板，其他各办公房间、前室、过道的地面均铺设普通饰面砖；屋顶为120mm厚钢筋混凝土预制多孔板平屋顶，3:7灰土找坡层（最薄处20厚）、5厚纸筋石灰浮筑层、无保温层和隔热层；室内中庭顶棚为轻钢龙骨吊顶；外门为1500mm×2100mm的塑钢门，其他房间门为900mm×2700mm（包括上部亮子）的木质门；窗为普通木框单层玻璃窗。
      室外地面（周围空地和较低的建筑广场）为较大面积的绿化空地、东侧的木结构建筑广场和小块水泥硬化路面。模拟建筑南侧距离建筑系馆仅10m，冬季受其遮挡严重，周围绿化较好。                        
二、建立模型
针对节能中心热环境分析，在Ecotect中建立模型，按照上文所分的八个区域进行建模。建立模型的步骤如下所示：
（一）建模前期设置，建筑类型选为办公建筑。另外从气象数据库中调入西安的气象数据文件。设置场地的指北方向，选择场地所在位置为城市；
（二）在3D EDITOR中完成建筑单体模型的建立；
（三）模型中插入建筑的门窗；
（四）对于局部墙体进行修改；
（五）赋予材质有关材料数据； 
（六）根据建筑自身情况每个建筑部位选择合适的材料；
三、热工模拟分析
       全年最冷天1月9日该建筑的逐时温度曲线，在建立模型时，把中庭、前室、过道、厨房和五个房

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