| 全年累计冷、热负荷模拟结果 根据相应城市的逐时气象数据和上述对比建筑的设定条件,利用特征法模拟了8城市的全年累计采暖负荷和空调负荷,其结果为:(1)对于平均气温较低的城市,其全年累计采暖负荷较大,而全年累计空调负荷较小;(2)各城市的全年采暖负荷最大相差9.9倍,而各城市的全年空调负荷最大相差20.5倍,说明气象条件的显著不同决定相同建筑在不同地方的全年负荷完全不同;(3)当对相同建筑采取相同的外墙外保温措施,全年的采暖负荷在不同城市均有不同程度的降低,全年空调负荷在不同城市也有不同程度的降低;(4)相同的外墙外保温系统使不同城市的全年负荷的降低量(当系统能效比相同时,即为节能量)是完全不同的,最大相差达10~20倍。说明气象条件决定节能量的大小不同;(5)由于相同的外保温系统在全国不同城市的初投资差异不大,因此,相同的保温系统在不同气候的城市的投资回报率和节能潜力存在显著的差异。这是建筑外保温系统节能的个性。 相同系统在不同气象下的节能率 为了比较相同外保温系统在不同气候条件下的节能率,以未保温房的全年负荷为比较基础进行分析。由于全年负荷与能耗的关系取决于系统的能效比,当假设系统能效比在不同城市相同时,负荷降低率即为节能率。结果表明:(1)尽管8个城市的全年采暖负荷最大相差达10倍以上,但是,相同外保温系统在不同城市的采暖节能率却是非常相近的;(2)尽管8个城市全年空调负荷最大相差达20倍以上,但是相同外保温系统在不同城市的空调节能率也是基本相近的。 我们不难发现,建筑外保温系统节能的共性规律,即对相同建筑采取相同的外保温措施,在不同城市其节能率是相近的,但是这种相近性并不完全相同。事实上,上述全年的节能率是建立在对全年负荷变化规律分析的基础上得到的,它代表了全年能耗变化的宏观特征。为了揭示全年节能率总体相近但又绝非完全相同的特性,通过对重庆和哈尔滨对比分析逐时、逐月空调负荷降低率的变化分布规律与全年空调节能率的内在联系,结论也基本如此。 逐时负荷降低率对比分析 (1)当逐时空调负荷较大时,相同外保温系统的建筑空调负荷节能率较低,且变化不大。因未保温房的基础负荷较大,节能量也较大,比值变化小;(2)当空调负荷较小时,空调负荷节能率较高;(3)当换气量较大时,空调负荷节能率降低,主要是因为换气量同时额外增加了保温房与未保温房的负荷,而节能量基本不变,所以空调节能率总体降低。而节能率的变化范围是相近的,这就决定了全年空调节能率相近的必然性。逐月对比分析逐时的负荷变化规律影响逐月的负荷变化规律,从而最终影响全年宏观的节能率。通过对重庆、哈尔滨和昆明三城市的逐月空调负荷节能率变化分布规律可以看出,在全国的不同地方,不管是什么气象条件,对相同建筑采取相同的外保温系统,尽管建筑本身的全年负荷及节能量差异非常大,但同样措施的节能率是相近的;对于同一地方,对同一建筑采取某种节能措施后,在建筑使用寿命内,不管当地各年气象存在多大的差异,各年的能耗及该措施的节能量肯定是不同的,但对建筑采取节能措施后,各年的节能率肯定是相近的。这为在全国各地实施一系列现行建筑节能标准,提供了强有力的理论依据。 结论 (1)对于保温房,三地采暖耗电量的模拟值与实测结果是比较接近的;对于未保温房,三地采暖耗电量的模拟值与实测结果存在较大的差异。 (3)模拟结果与实测数据的对比表明,用特征温度法进行建筑的负荷计算及能耗分析是可靠的。 (4)对比实验与模拟结果表明,完全相同的对比建筑,在不同城市,全年的采暖与空调负荷是完全不同的,全年负荷在同城市的差异可达10~20倍,说明气象条件是决定负荷大小的外在因素。 (5)对于相同建筑采用相同的外保温系统,采暖负荷和空调负荷的全年减低量,在不同城市差异可能达到数十倍。由于相同外保温系统在不同城市的初投资差异不大,故相同节能措施在不同气象条件下的城市其经济价值和节能潜力是完全不同的。 (6)对相同建筑采用相同外保温系统,在不同城市的全年采暖节能率是相近的(约),在不同城市的空调节能率也基本相近。但是这种相近性并非是完全相同。气象特征的显著不同将在一定程度上决定全年节能率的相近程度。 (7)本文也证明了瓦克公司项目在不同气候条件下外保温系统可实现节能率40%以上的推断是正确的。 |