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夏熱冬冷地區(qū)門窗熱工性能的冬夏季累積評(píng)價(jià)法

來(lái)源:中國(guó)幕墻網(wǎng)收集整理  作者:*  日期:2009-12-24  頁(yè)面功能 【字體: 】【打印】【投稿】【評(píng)論

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3 .冬夏季累積評(píng)價(jià)法的公式推導(dǎo)

  由于不同朝向窗在不同時(shí)刻的熱工環(huán)境不同,而瞬時(shí)得熱方法不能評(píng)價(jià)長(zhǎng)期的性能,所以,可采用把冬季或夏季門窗的逐時(shí)得熱進(jìn)行累積,進(jìn)而得到長(zhǎng)期的熱工性能評(píng)價(jià)公式,本研究稱其為“冬夏季累積評(píng)價(jià)法”。

  假設(shè)春季和秋季不需要采暖和空調(diào),同時(shí),夏季室外溫度低于26°C時(shí)不開(kāi)空調(diào),冬季室外溫度高于18℃時(shí)不采暖。根據(jù)武漢市典型建筑氣候參數(shù),經(jīng)導(dǎo)入SQL Server20O5數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,獲得冬季室外氣溫低于18℃情況下室內(nèi)外溫差總和(-35025.2h℃),夏季室外氣溫高于26°C情況下室內(nèi)外溫差總和(13408.2h℃),建筑東、南、西、北四個(gè)朝向冬季、夏季太陽(yáng)能總輻射強(qiáng)度,從而獲得冬夏季各朝向的累積相對(duì)得熱公式。例如,夏季南向門窗能效公式為:

4.冬夏季累積評(píng)價(jià)法的驗(yàn)證和應(yīng)用

  4.1 驗(yàn)證
  按照上述公式6到公式9,代入我國(guó)夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)ASHRAE、Energy star類似氣候區(qū)的門窗熱性能參數(shù),對(duì)于南北朝向窗面積是東西朝向窗面積6倍的住宅,總的潛在能耗RHG(冬,夏)如表4-1所示,因?yàn)榻?jīng)能源之星節(jié)能門窗認(rèn)證的門窗比美國(guó)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的門窗節(jié)能至少25%,本文中也以其為基準(zhǔn),與Energy Star的RHG(冬,夏)的比值ER列于最后―列,可見(jiàn),Energy star節(jié)能門窗ER值低,耗能最小,說(shuō)明本研究得出的冬夏季累積評(píng)價(jià)法公式在評(píng)價(jià)門窗熱工參數(shù)方面有效。

4.2 各朝向的門窗熱工參數(shù)的比較
  根據(jù)冬夏季累計(jì)評(píng)價(jià)法所得的公式,還可以得出如下基本結(jié)論 。

  第一,夏熱冬冷地區(qū)外窗的傳熱系數(shù)越低越好。

  對(duì)于東、南、西、北四個(gè)方向窗面積相同情況下,得到SHGC=0.2、 0.25、 0.30、 0.35、 0.40、 0.45、0.50、0.55和0.6的門窗冬夏季得熱曲線,見(jiàn)圖3。可見(jiàn),傳熱系數(shù)降低利于夏季降低空調(diào)能耗,也利于冬季提高太陽(yáng)能得熱;SHGC=0.2日寸夏季太陽(yáng)能得熱最低,sHGC=0.6時(shí)冬季太陽(yáng)能得熱最高,在SHGC取值方面,武漢的冬季和夏季存在互斥,需要按照朝向更進(jìn)―步進(jìn)行確定。

  第二,南向窗與其它朝向窗冬夏季累積潛在能耗隨sHGC增高而減少,其他朝向則相反。

  夏季門窗太陽(yáng)能得熱越低越有利于降低空調(diào)能耗,而冬季門窗太陽(yáng)能得熱越高越利于節(jié)能,以武漢為例,從門窗冬夏季門窗得熱曲線可以看出,夏季門窗得熱隨著sHGC增加而增加,冬季門窗得熱隨著SHGC增加而減少。夏季得熱與冬季得熱的差值用來(lái)表示門窗的冬夏季潛在耗能,潛在耗能指標(biāo)越小越好,南向和西向潛在能耗曲線如圖4和圖5。

  南向窗冬夏季潛在耗能曲線族中,SHGC=0.8時(shí)潛在耗能指標(biāo)最低,并隨著sHGC降低而升高,冬季和夏季綜合來(lái)看,南向窗的SHGC越大越節(jié)能。而其他三個(gè)朝向窗具有相反規(guī)律,潛在耗能指標(biāo)隨SHGC降低而降低。

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