办公建筑节能设计影响因素分析

1引言

　　《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005于2005年7月1日实施，按照标准要求，进行公共建筑节能设计分为两部分，建筑和建筑热工设计和围护结构热工性能的权衡判断。在建筑和建筑热工设计中的强制性条文中，对建筑的体形系数、不同窗墙比下的门窗传热系数和窗子遮阳系数、外墙屋顶外围护结构的传热系数、与非采暖空调房间相邻的隔墙的传热系数等作了强制性规定，当设计建筑满足这些强制性条文时，设计建筑即满足节能标准的要求，如果其中某些指标不满足，则应进行围护结构热工性能的权衡判断，要求设计建筑的能耗小于参照建筑的能耗。在工程设计中，设计师可能根据具体情况，调整各种参数，使设计建筑既满足功能和创意的需求，又满足节能标准的最低要求。为便于设计人员了解建筑和围护结构热工性能对能耗的影响，以利于设计低耗能建筑，本文针对办公建筑节能设计中的影响因素进行模拟分析，以确定各影响因素对能耗影响的大小。

2分析方法

　　以实际建筑物作为分析的建筑模型，该建筑满足节能标准对当地设计建筑的要求，其各项热工性能均达到节能标准的规定值（上限值），即该建筑是一个刚刚满足节能标准的建筑，按照公共建筑节能设计标准附录B中规定的空调系统形式、房间设备功率、人员密度、照明功率密度、新风量、各种时间表等条件，计算能耗，以其能耗作为参考，在一定范围内分别改变对能耗有影响的建筑物的窗墙比、窗子传热系数、窗子的遮阳系数，以分析各种因素对能耗的影响大小。计算软件采用本公司开发的公共建筑节能设计计算软件PBEC的修改版计算。

3影响因素分析

　　3.1参照建筑

　　该建筑为一办公楼建筑，地下三层，地上三十九层，建筑面积63891m2,地上52321m2.地上高度136.80m,筒中筒结构，典型标准层东西长40.5m,宽29.9m,裙楼部分各层建筑面积大于典型标准层面积，厕所和电梯在内筒中央区。各朝向的窗墙比：北向0.62，西向0.55，南向0.64，东向0.59,体形系数0.12，整个建筑物平均窗墙比0.6，假设新风系统按层划分。

　　3.2窗墙比的影响

　　从采光、建筑艺术和室内人员感觉角度考虑，公共建筑的窗墙比往往偏高，从建筑节能角度，宜降低窗墙比，为分析窗墙比的影响，将窗墙比的取值范围加大，以分析影响大小。计算结果见以下各表。表中数据为计算条件下的耗能量与参照建筑耗能量之比。

　　计算地点北京（参照建筑围护结构热工性能按0.5<窗墙比≤0.7取值,窗墙比取实际值）

窗墙比
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
0.65

东
0.9971
0.9977
0.9981
0.9985
0.9990
0.9994
1.0000
--

南
0.9764
0.9744
0.9726
0.9706
0.9686
0.9667
1.0013
0.9996

西
0.9594
0.9603
0.9610
0.9619
0.9993
1.000
1.0009
1.0016

北
0.9902
0.9920
0.9936
0.9950
0.9965
0.9981
0.9995
--



　　计算地点北京（参照建筑围护结构热工性能按0.4<窗墙比≤0.5取值,窗墙比取0.45）

窗墙比
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
0.65

东
0.9981
0.9987
0.9995
1.0000
1.0006
0.9649
0.9658
--

南
0.9714
0.9486
0.9988
1.0000
0.9978
0.9955
0.9933
0.9911

西
0.9965
0.9978
0.9988
1.0000
1.0011
1.0022
1.0031
1.0041

北
0.9943
0.9962
0.9981
1.0000
1.0020
1.0036
1.0054
--



　　计算地点上海（参照建筑围护结构热工性能按0.5<窗墙比≤0.7取值,窗墙比取实际值）

窗墙比
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
0.65

东
0.9949
0.9958
0.9966
0.9975
0.9983
0.9992
1.0000
---

南
0.9996
0.9997
0.9997
0.9997
0.9999
0.9999
1.0000
1.0000

西
0.9949
0.9959
0.9970
0.9980
0.9990
1.0000
1.0009
1.0020

北
0.9906
0.9920
0.9936
0.9950
0.9966
0.9979
0.9995
--



　　计算地点上海（参照建筑围护结构热工性能按0.4<窗墙比≤0.5取值,窗墙比取0.45）

窗墙比
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
0.65

东
0.9967
0.9979
0.9990
1.0000
1.0010
1.0020
1.0030
--

南
0.9996
0.9997
0.9999
1.0000
1.0000
1.0001
0.9995
1.0004

西
0.9963
0.9975
0.9987
1.0000
1.0012
1.0024
1.0034
1.0132

北
0.9946
0.9965
0.9982
1.0000
1.0017
1.0034
1.0050
--



　　从计算结果可以看出窗墙比的影响大小与朝向和地区有关，不同地区空调供冷量和采暖供热量所占比例明显不同，所以窗墙比的影响大小取决于其对空调和采暖耗能量的影响大小。