建筑物能量模式的改进及制冷系统人为热排放研究

来源：高原气象杂志2015年第3期北京时间：

作者：郑玉兰;苗世光;张崎;包云轩

单位：南京信息工程大学应用气象学院, 南京 210044;2. 中国气象局北京城市气象研究所, 北京 100089;3. 清华大学建筑学院, 北京 100084

摘要：针对近年来中国城市化进程不断加快, 建筑物制冷系统的排热对城市气候的影响越来越大的现状, 以2010年8月6-7日北京地区夏季典型晴天为例, 开展了对建筑物能量模式(Building Energy Model, BEM)和制冷系统人为热排放的研究.分析发现不同用途建筑物的用电量日变化特征不同, 其与气象因子(主要是气温)之间存在一定的相关性.在此基础上, 改进了BEM模式, 并对制冷系统(空调)能耗和排热进行了模拟.首先, 基于用电量日变化特点模拟不同用途建筑物的排热情况, 表明在建筑物空调制冷系统负荷中, 窗墙传热占60%以上, 人员、 设备产热占30%, 通风设施传热占5%~6%; 其次, 对影响建筑物排热量较大的一些参数进行敏感性试验, 建筑参数中建筑物高度对排热的影响最大, 从18.3 m降低到12 m和6 m, 排热量可分别减少24.3%和49.6%, 紧随其后的是墙体传热系数和新风系数的影响, 而空调设定参数中设定温度从25℃下降1℃, 空调制冷系统排热猛增94.4%; 最后, 根据我国夏季各种类型空调占比情况, 计算出空调排热中感热、 潜热分别为12.69 W·m-2和45.87 W·m-2(约占22%和78%), 为建筑物排热对城市气候影响研究奠定了基础.

关键词：建筑物能量模式;参数敏感性;制冷系统;人为热排放;城市气候

基金资助：北京市科委绿色通道项目(Z111100074211010); 国家自然科学基金项目(41175015)