一种基于村镇建筑基准房间热量模型的建筑能耗获取方法技术

本发明专利技术涉及一种基于村镇建筑基准房间热量模型的建筑能耗获取方法，包括以下步骤：1)获取建立村镇建筑基准房间热量模型的计算条件；2)采集村镇建筑所在地域的气象数据；3)根据村镇建筑热量模型的计算条件和村镇建筑所在地域的气象数据建立村镇建筑基准房间的热量模型；4)根据村镇建筑基准房间热量模型得到村镇建筑基准房间的能耗值，进而计算村镇建筑的能耗值。与现有技术相比，本发明专利技术具有针对性强、方法简单、可靠性高、计算效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于村镇建筑基准房间热量模型的建筑能耗获取方法
本专利技术涉及一种能耗获取方法，尤其是涉及一种基于村镇建筑基准房间热量模型的建筑能耗获取方法。
技术介绍
建筑能耗计算主要以建筑供暖和空调能耗为主要研究对象。最早的建筑能耗计算始于20世纪70年代能源危机时，人们迫切地需要知道建筑究竟使用了多少能源，更为重要的是建筑能够少用多少能源，以此来缓解能源危机带来的对于经济发展、社会进步的限制。能耗计算方法主要有简化方法及动态模拟方法。常见的简化计算方法有度日法、当量满负荷运行法、有效传热系数法及被广泛使用的温频法。上述方法理论简单，计算简便，容易在工程实践领域得到推广。对于简化计算方法而言只分析孤立的建筑元素，这类方法假设每个建筑元素独立对空间环境起作用，相互间没有影响。这是简化计算方法存在的最大问题。事实上围护结构、空调系统、室内设备等所有组成建筑的诸多元素之间存在相互关系，这些关系在很大程度上影响建筑能耗。随着计算机技术与能耗计算方法的结合，出现了动态建筑能耗模拟，该方法依据逐时变化的室外气象数据、室内人员活动状况、室内热源等信息，计算满足室内环境要求的逐时建筑能耗。动态能耗模拟的核心是能耗动态计算方法，它使得能耗模拟更准确、计算能力更强大。动态能耗计算方法提高了能耗计算精准度，但需要建立复杂的传热方程，采用复杂的方程求解方法，不同的求解方法以及方程参数设置会使计算结果产生较大的差别。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于村镇建筑基准房间热量模型的建筑能耗获取方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于村镇建筑基准房间热量模型的建筑能耗获取方法，包括以下步骤：1)获取建立村镇建筑基准房间热量模型的计算条件；2)采集村镇建筑所在地域的气象数据；3)根据村镇建筑热量模型的计算条件和村镇建筑所在地域的气象数据建立村镇建筑基准房间的热量模型：其中，Qt(τ)为时间间隔τ内空间空气的净得热量，Qenv为通过围护结构的传热量，Qglass为透过玻璃进入空间的太阳辐射量，Qp为人体散热量，Qair为空气渗流所带入的热量，Qe为室内设备的散热量，Qx为围护结构的蓄热量，Qac为空调或者采暖设备从空间除去或者对空间内部提供热量；4)根据村镇建筑基准房间热量模型得到村镇建筑基准房间的能耗值，进而计算普通村镇建筑的能耗值。所述的步骤3)具体包括以下步骤：31)分别计算Qenv、Qglass、Qp、Qair、Qe和Qx，计算式为：Qenv＝Qwall+Qcurtain＝∑Ki(tout-tin)AiQp＝knqQair＝nk·VCρout(tout-t)/3600Qe＝n1n2n3n4∑Pe+n5n6∑Ps其中，Ki为空间内第i个围护结构的平均传热系数，tout为空间内第i个围护结构室外表面的综合温度，tin为空间内第i个围护结构室内表面的综合温度，Ai为空间内第i个围护结构传热面的传热面积，Aglass,j为空间内第j个玻璃窗的透光面积，I为投射到玻璃表面的太阳辐射强度，τj为空间内第j个玻璃窗的可见光透射比，αin和αout为室内外的反射比，ρj为空间内第j个玻璃窗的吸收比，Cj为空间内第j个玻璃窗的遮阳系数，k为人员集群系数，n为空间内人员数量，q为不同活动性质成年男子的散热量，nk为空间每小时的换热次数，V为空间的体积，C为空间外空气比热容，ρout为室外空气密度，tout为室外空气温度，t为空间内温度，n1为设备的利用系数，n2为负荷系数，n3为设备同时使用系数，n4为热能转化系数，n5为照明设备同时使用系数，n6为照明设备热能转化系数，Pe为设备的额定功率，Ps为照明装置的功率，kx为空间内围护结构表面温升的修正系数，Si为空间内第i个围护结构的蓄热系数，Bi为空间内第i个围护结构内表面积，θi为空间内第i个围护结构密度，ci为空间内第i个围护结构比热，λi为空间内第i个围护结构的导热系数，T为热波作用的周期，dt为温度变化的微分；32)计算村镇建筑空间内的本质温度tbx；其中，为外包装饰空间外扰温度，为玻璃的空间外扰温度，为人体对于空间温度的扰动，为室内空气渗流带来的温度扰动，为室内设备带来的温度扰动；33)计算采暖或者供暖设备需要向空间内提供的热量Qac，建立村镇建筑基准房间的热量模型，Qac的计算式为：其中，ρ为围护结构密度，c为围护结构比热，t0为空间内需要维持空气的温度。所述的步骤1)中建立村镇建筑基准房间热量模型的计算条件包括以下条件：1、基于稳态热传导方法计算热扰和外扰的影响；2、各空间由于功能不同，在空间上可以是断续的；3、忽略围护结构内表面之间的热辐射；4、各空间内部空气的温度相同；5、空间内传热过程为线性定常系统；6、任意空间在持续供冷或者采暖1h后，温度达到稳态。所述的步骤2)中的气象数据包括温度、风速和太阳辐射强度。所述的步骤4)中普通村镇建筑的能耗值的计算方法为：根据村镇建筑基准房间的能耗值计算公式，结合普通村镇建筑的结构和布局，分别计算普通村镇建筑内部各结构的热量，最后相加得到普通村镇建筑的能耗值。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：一、针对性强，能耗计算方法中部分关键指标通过调研确定，可以更好的适用于不同地区村镇建筑的计算。二、方法简单，以相对简单的方法综合考虑住宅能耗计算中的多种因素。三、可靠性高，计算假定具有一定的合理性，可以保证工程实用性与适用性；四、对于典型村镇住宅，计算效率高。附图说明图1为本专利技术的方法流程图。图2为玻璃体系传热系数计算流程图。图3为框体系传热系数计算流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例：如图1所示，一种基于村镇建筑基准房间热量模型的建筑能耗获取方法，包括以下步骤：1)获取建立村镇建筑基准房间热量模型的计算条件，包括：1、基于稳态热传导方法计算热扰和外扰的影响；2、各空间由于功能不同，在空间上可以是断续的；3、忽略围护结构内表面之间的热辐射；4、各空间内部空气的温度相同；5、空间内传热过程为线性定常系统；6、任意空间在持续供冷或者采暖1h后，温度达到稳态。2)采集村镇建筑所在地域的气象数据；3)根据村镇建筑热量模型的计算条件和村镇建筑所在地域的气象数据建立村镇建筑基准房间的热量模型：其中，Qt(τ)为时间间隔τ内空间空气的净得热量，Qenv为通过空间围护结构的传热量，Qglass为透过玻璃进入空间的太阳辐射量，Qp为人体散热量，Qair为空气渗流所带入的热量，Qe为室内设备的散热量，Qx为围护结构的蓄热量，Qac为空调或者采暖设备从空间除去或者对空间内部提供热量；具体包括以下步骤：所述的步骤3)具体包括以下步骤：31)分别计算Qenv、Qglass、Qp、Qair、Qe和Qx，计算式为：Qenv＝Qwall+Qcurtain＝∑Ki(tout-tin)AiQp＝knqQair＝nk·VCρout(tout-t)/3600Qe＝n1n2n3n4∑Pe+n5n6∑Ps其中，Ki为空间内第i个围护结构的平均传热系数，tout为空间内第i个围护结构室外表面的综合温度，tin为空间内第i个围护结构室内表面的综合温度，Ai为空间内第i个围护结构传热面的传热面积，Aglass,j为空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于村镇建筑基准房间热量模型的建筑能耗获取方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取建立村镇建筑基准房间热量模型的计算条件；2)采集村镇建筑所在地域的气象数据；3)根据村镇建筑热量模型的计算条件和村镇建筑所在地域的气象数据建立村镇建筑基准房间的热量模型：其中，Qt(τ)为时间间隔τ内空间空气的净得热量，Qenv为通过围护结构的传热量，Qglass为透过玻璃进入空间的太阳辐射量，Qp为人体散热量，Qair为空气渗流所带入的热量，Qe为室内设备的散热量，Qx为围护结构的蓄热量，Qac为空调或者采暖设备从空间除去或者对空间内部提供热量；4)根据村镇建筑基准房间热量模型得到村镇建筑基准房间的能耗值，进而计算普通村镇建筑的能耗值。

【技术特征摘要】
1.一种基于村镇建筑基准房间热量模型的建筑能耗获取方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取建立村镇建筑基准房间热量模型的计算条件,所述的步骤1)中建立村镇建筑基准房间热量模型的计算条件包括以下条件：1、基于稳态热传导方法计算热扰和外扰的影响；2、各空间功能不同；3、忽略围护结构内表面之间的热辐射；4、各空间内部空气的温度相同；5、空间内传热过程为线性定常系统；6、任意空间在持续供冷或者采暖1h后，温度达到稳态；2)采集村镇建筑所在地域的气象数据；3)根据村镇建筑热量模型的计算条件和村镇建筑所在地域的气象数据建立村镇建筑基准房间的热量模型：其中，Qt(τ)为时间间隔τ内空间空气的净得热量，Qenv为通过围护结构的传热量，Qglass为透过玻璃进入空间的太阳辐射量，Qp为人体散热量，Qair为空气渗流所带入的热量，Qe为室内设备的散热量，Qx为围护结构的蓄热量，Qac为空调或者采暖设备从空间除去或者对空间内部提供热量；4)根据村镇建筑基准房间热量模型得到村镇建筑基准房间的能耗值，进而计算普通村镇建筑的能耗值。2.根据权利要求1所述的一种基于村镇建筑基准房间热量模型的建筑能耗获取方法，其特征在于，所述的步骤3)具体包括以下步骤：31)分别计算Qenv、Qglass、Qp、Qair、Qe和Qx，计算式为：Qenv＝Qwall+Qcurtain＝∑Ki(tout-tin)AiQp＝knqQair＝nk·VCρout(tout-t)/3600Qe＝n1n2n3n4∑Pe+n5n6∑Ps其中，Ki为空间内第i个围护结构的平均传热系数，tout为空间内第i个围护结构室外表面的综合温度，tin为空间内第i个围护结构室内表面的综合温度，Ai为空间内第i个围护结构传热面的传热面积，Aglass,j为空间内第j个玻璃窗的透光面积，I为投射到玻璃表面的太阳辐射强度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张其林，杨彬，雷克，张齐，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31