3.4保温及遮阳性能的计算方法和结果
本文依据
建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T151-2008,通过对窗框部截面进行模拟,计算出窗的热工性能值(传热系数、
太阳光总透射比)。通过简化截面图,构建模拟模型,再通过稳态2元传热解析求得窗框部的传热系数。解析所用的软件是由LBNL(Lawrence BerkeleyNationalLaboratory)和 NFRC(National Fenestration Rating Council ncOrporated)开发的[WlNDOW]和[THERM]软件。
YKK AP断桥铝合金系列LD50及遮阳节能铝合金门的外框部等温图、传热系数结果如表格3所示。表格4则是这两种窗型的传热系数(K值)和遮阳系数(SC)的计算结杲。例1是单独采用普通中空玻璃和断桥铝合金型材时的计算结果。而例2满足江苏省遮阳性能标准中最高等级的遮阳节能铝合金门窗。本文将计算并比较,分别使用普通断桥铝合金LD50和遮阳节能铝合金门窗的住宅节能效果。
3.5建筑物采暖及空调能耗计算方法和结果
采用表4中各个例子的热性能值,计算不同的窗对住宅采暖、空调能耗的影响。计算建筑物采暧、空调能耗所使用的是以EnergyP丨us作为引擎的建筑物能量模拟程序DesignBuilder Ver,1.5(DesignBui der Software Ltd)。
3.5.1计算对象
本计算以图3中圈出的公寓住宅大楼南侧八楼最外侧的住户为计算对象。平面图和窗的配置参照平面户型图图4。邻户以及楼梯间视为绝热界限。图5表示从南侧观看的计算对象的立体图。
所有计算部位的外墙都看作是相同的,采用30mm挤塑泡沫
塑料作为
隔热材料。通风次数、采暖、空调能耗设定温度遵从各个地区的居住
建筑节能设计标准。设定值参照表5。在这里设定凌晨0点到5点;工作日的9点到17点时间段空调不运行。
3.5.2各地气象数据
根据气象条件的不同,采暖、制冷所需能耗也不同。基于各地不同的气象数据,模拟计算时采用对能耗有影响的平均室外气温、垂直面直接照射量、水平面扩散照射量的各月累计值,各数值参照图6。以北京、南京、广州为例,在冬季1月份的三地平均室外气温的差异为10℃左右,到了夏季的7月,三地间几乎没有差异。年度垂直面直接照射量北京最大,而相对的水平面扩散照射量北京最小。这是因为在北京,大气中的水蒸汽等直接扩散照射的物质比其他地区都少得缘故。
3.5.3采暖、空调能耗计算结果
把一年的气象变化数据应用到住宅上,计算出一年的热量流入和热量损失,再换算成空调耗电量。
表格4中的普通LD50及遮阳节能铝合金门窗的节能效果对比正如图7所示。根据上诉计算条件,通过解析我们计算出了南京、广州、北京地区建筑每户的年用电量。具体计算结果如下:江苏省处于夏热冬冷气候地区,所以在华北、华东、华南三个地区中的用电量最大。比较一年的用电量,夏季制冷时的用电量大于冬季采暖时的用电量。与普通LD50门窗相比,采用遮阳节能铝合金门窗的情况下,江苏省南京市每户每年可减少10%的用电量。若单独比较制冷时的用电量,广州可减少12%,南京减少16%,北京减少21%。可见遮阳节能铝合金门窗的节能效果在寒冷地区、夏热冬冷地区的效果更加显著。
南京制冷时的用电量占全年用电量的55～59%,而北京只占29%～34%。这是因为北京的制冷设定温度为29℃ ,如果把室内制冷设定温度改为
26℃的话,每年的制冷用电量会跟广州一样。
根据上诉分析,证实了包括江浙沪在内的华东和华南地区夏季门窗的遮阳功能和遮阳性能的必要性。因此向全国推广可提高夏季节能效果的遮阳节能铝合金门窗是非常重要的。
（四）结果总结
本文通过对符合不同地区节能标准的门窗:以及相关的遮阳门窗系统进行热工性能计算,并进行住宅的能耗模拟计算,明确了采用YKK AP的门窗对降低住宅采暖、空调能耗的效果是很明显的。从而得到以下结论:
① 通过对遮阳节能铝合金门窗的保温性能和遮阳性能进行实际的检测,其结果显示,遮阳节能铝合金门窗在百叶全闭状态下,遮阳系数超为SC=O.24,保温性能为K＝2sW/m2·K而在百叶开启45° 状态下,遮阳系数为SC=0.31,保温性能为K=26W/m2· K,实现了高保温高遮阳的性能要求。
② 在使用遮阳节能铝合金门窗的住宅,在江苏省每年可节省10%的用电量,在夏季制冷时的用电量更是节省16%以上。可以有效推进以夏热冬冷为主要气候特点的华东地区的建筑节能。
③ 在不需要高保温性能的更为温暖的夏热冬暖地区,以广州为例,可是实现节省用电量12%,遮阳节能铝合金门窗可以更多的实现空调能耗的节省。
④ 在寒冷地区,冬季保温仍然是节能的主要手段,但是通过分析可以看到,通过使用遮阳节能铝合金门窗,通过遮阳性能的提升降低了夏季的制冷能耗,通过保温性能的提升降低了冬季的采暖能耗,总体节省了8%的用电量。今后,国家对建筑节能将会更加重视,各种政策的实施也将接踵而至。为了中国建筑领域更好的发展,我们YKK AP还将继续积极响应相关的法律、法规及标准,正确把握窗的热工性能和其对各地区建筑物节能效果的影响,开发更多更好符合中国市场的产品,为推进中国的建筑节能事业做出贡献。
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