夏熱冬冷地區(qū)外窗保溫隔熱性能對寓居建筑采暖空調(diào)能耗和節(jié)能影響的

夏熱冬冷地區(qū)外窗保溫隔熱性能對居住建筑采暖空調(diào)能耗和節(jié)能影響的分析摘要：《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》（JGJ134-2001）“建筑和建筑熱工節(jié)能設計”章節(jié)中，對外窗保溫性能（傳熱系數(shù)K）作了具體規(guī)定，并建議外窗設置活動外遮陽，但對外窗隔熱性能（遮陽系數(shù)SC或太陽得熱因子SHGC）沒有作出具體規(guī)定。本文確定了夏熱冬冷地區(qū)基準性住宅和節(jié)能方案，并選取上海、南京、武漢和重慶4個代表性城市作為分析對象，使用美國勞倫斯?伯克力國家實驗室開發(fā)的DOE-2軟件對節(jié)能方案進行計算分析，得出外窗的保溫性能和隔熱性能對夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能的影響結(jié)果。關鍵字：外窗傳熱系數(shù)遮陽系數(shù)建筑能耗建筑節(jié)能我國行業(yè)標準《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》(JGJ134-2001)第四章”建筑和建筑熱工節(jié)能設計”中，對外窗熱工性能作了如下規(guī)定：4.0.4：外窗(包括陽臺門的透明部份)的面積不應過大。不同朝向、不同窗墻面積比的外窗其傳熱系數(shù)應符合表4.0.4的規(guī)定。(表4.0.4略)4.0.6外窗宜設置活動外遮陽。該標準對外窗保溫性能(傳熱系數(shù)K)作了具體規(guī)定,并建議外窗設置活動外遮陽,但標準對外窗隔熱性能(遮陽系數(shù)SC或太陽傳熱因子SHGC)沒有作出具體規(guī)定,不能不說是該標準的一個不足。實際上，我國夏熱冬冷地區(qū)居住建筑的節(jié)能不僅與外窗的保溫性能，而且與外窗的隔熱性能緊密相關的。本文首先確定了夏熱冬冷地區(qū)基準性住宅和住宅節(jié)能方案,并選取上海、南京、武漢和重慶4個代表性城市作為分析對象,使用美國勞倫斯.伯克力國家實驗室開發(fā)的DOE-2軟件,對基準性住宅和3000多個節(jié)能方案進行摸擬計算,分析外窗傳熱系數(shù)(K)和遮陽系數(shù)(SC)對居住建筑能耗影響,并提出相應的看法和建議.一、基準住宅的確定（一）基準住宅模型是一座六層樓住宅，建筑平面如圖1所示?；鶞首≌瑹峁?shù)和計算條件如下：1、室內(nèi)溫度設定：冬季16℃，夏季26℃；2、外墻：24cm粘土實心磚K=1.833W/（m2·K）；3、屋頂：砼板+保溫板K=1.872W/（m2·K）;4、外墻面太陽輻射吸收系數(shù)ρ＝0.7；5、外窗：普通單玻鋁合金窗，K=6.0W/（m2·K），SC＝0.9；6、建筑平均窗墻面積比：CM＝0.3009；7、換氣次數(shù)：n＝1.5；8、設備能效比：冬季EER=1.0，夏季EER=2.2；9、內(nèi)熱源：照明0.5875W/m2，其它251W（其中顯熱180W，潛熱71W）。槍（二抵）共4螞個城市層基準住智宅全年左能耗值成計算結(jié)樂果獻從肚表莖1身可看元出案,漆4犯個地區(qū)去住宅夏掛季空調(diào)慕能耗均崗占全年弊采暖與猛空調(diào)總屯能縣耗傻20匠%筐或以上比，而夏燦季空調(diào)派能耗中豎外窗太混陽輻射漏傳熱占岡了相當?shù)蚀蟮谋葥砝?姑因此夏杰熱冬冷廁地區(qū)居機住建筑槽節(jié)能中未，外窗繳隔熱性識能是不搬可忽視肌的重要正因素。表1重城材膛市意上慣聯(lián)海睛南肺乞京再武到裹漢鏟重尚需慶蘇年采暖狡空調(diào)總歐能夢耗土P新總疏給（送kWh艱/m危2堪）開146申.67址164勻.27干157堅.60良116壟.67翅年采暖故能途耗軟P冷暖汗考（尖kWh們/m英2須）蚊116鴿.98芬131脅.88祝117曾.60貍79.框38敏年空調(diào)御能凱耗管P諸空堅艱（蛙kWh蘆/m可2使）過29.議69辦32.都40駐40.形00沃37.叮29堅空調(diào)能依耗占總扁能耗比素例僑爐％惑20.敢24菜19.脆72拋25.掌38悄31.祥96任二、節(jié)燦能方案亂的選擇毅1水.釘室內(nèi)溫妖度設定毛：冬原季億1姨6雹℃見，夏那季摟2但6刻℃存；貍2隊.趴外墻始：鳴24c采m稠粘土實洲心磚＋估保繳溫鉤K=虧1.0澇W深/友（弱m如2波·能K丸）冷和貧K=1兇.5W固/濫（始m跳2匹·莖K醋）文;找3什.李外墻面館太陽輻沿射吸收報系首數(shù)拔ρ辛＝識0.瞧7注；喊4夢.去屋頂：蟻砼板＋岡保溫哨板綁K=1川.0W酸/智（劣m尋2扎·聚K肥）；爬5藝.督換氣次窯數(shù)蹈：鍵n削＝去1.種0蟲；倡6抓.守設備能幕效比：臭冬雹季揪EER揮=1.趨9愿，夏杰季賠EER嚇=2.錘3臣；級7握.僚內(nèi)熱源廣：照筒明霸0.5斤875槳W/m卻2休，其維它案251暮W目（其中貓顯息熱拒180集W橡，潛鍋熱右71丹W盈）；萄8級.側(cè)建筑窗蓬墻面積耽比束C扁M快變化范與圍秀：屆0.2盒49怪8估，榨0.3絡00右9刊、堵0.3歉53攔5魂，瑞0.3阻895汪,0.多425魯6詞，巨0.4坐71排8墳；掌9怒.跑外暮窗逼K授和地S攝C強變化范森圍：服K漫—童6.仙0突，優(yōu)5.料5膀，孤5.斃0栗，寇4.粗5你，孤4.喊0品，忠3.冤5甩，帳3.算0辯，霉2.沉5港，嘉2.筐0造；運S仰C兇—隸0.爽9斗，購0.刷8元，訊0.考7瘦，黨0.辛6禿，查0.乎5拾，筐0.鮮4墓，柿0.工3揉。瓜三、外虹窗保溫津隔熱性化能場(陰K懷、寇SC后)描對住宅物能耗的鎮(zhèn)影響捎本文通喉過虜300顯0傘多個節(jié)債能方案翁的摸擬鄙計算，跳選取代箱表性數(shù)滾據(jù)，繪袍制了外綠窗針K袋值分別古為筋3.蜘0策、已4.旅5廟、勇6.遷0尺時合的刺P-S床C西曲線圖駱。圖濾中聽,P慨總象為全年熟采暖與殲空調(diào)總摟能悉耗刑,P夸空濃為夏季鋒空調(diào)能選耗，建嚼筑平均雞窗墻面便積忘比兆C糕M鞠=0.晝300俗9違。針1悼、上海曉2靠、南京塌3繁、武漢就4堂、重慶碧從以上導各地頂?shù)囊鬚自—樂S挎C網(wǎng)曲線圖封可看出邊：慧1責.沙當建筑劍平均窗鋼墻田比睛C皆M婚不肚變狂,掏外到窗攜K矛值增蘭大文(頓保溫性忌能減窄弱秤)申,棉住宅年藍總能耗序也隨之煩增耕大器;評當外寫窗略K落值音從慚0.芬3燒增大陜到弓0.貢6蠻時拘,塌全地區(qū)繩各地住痰宅年總腔能耗平謊均增幅大桐15嚷%鴿左遞右估.掠但漂K頃值變化旬對住宅艘夏季空銅調(diào)能耗親影響不匙大。椅2輕.聾當建筑笑平均窗支墻土比管C渡M異不暴變顫,日外奮窗紡S付C窮值增艱大晴(蠢隔熱性測能減帝弱聚)貿(mào),觀住宅年識總能耗名也隨之節(jié)增驢大腐;霸當外襪窗答S耗C掠值氧從杜0.良3蠟增大醬到鴨0.鄰9言時媽,艦全地區(qū)纖各地住津宅年總掛能耗平遞均增榮大哲9芝%宗左芬右扁,疲但東部飾上海、爽南京等翻地增大恢值小于酸中西部哭武漢、異重慶等遼地增大郊值莫；防S捏C椒值變化篇對住宅穿夏季空碰調(diào)能耗柔影響甚運大芽,帥如在重價慶努,S技C導從灣0.叢3陵值增大胖到從0.底9圍時門,灰空調(diào)能點耗增大捉約斯20傷%罵?？傊b,S轟C型值的變勝化游,刻不僅對例住宅夏澆季空調(diào)拘能篇耗候,美而且對賓全年總盯能耗均域有影議響膝,啞因此夏丟熱冬冷鄉(xiāng)地區(qū)居無住建筑參節(jié)能應竊考慮外屋窗遮陽群隔熱性定能的影緊響。冬表暈2鹿列出了謀外泛窗奶K虧、盯S身C荷值變化此對住宅資全年采樸暖與空懼調(diào)總能治耗影響糖的部分霉數(shù)據(jù)。爛四、夏臥熱冬冷診地區(qū)外塵窗熱工于性能節(jié)秒能設計穿通過分垃析，在長保證住套宅節(jié)巷能積50賤%垃的目標爽下執(zhí),管本文提鄭出夏熱許冬冷地申區(qū)外窗縫傳熱系褲數(shù)翻K輝和遮陽叮系湊數(shù)撤SC澇(改太陽得爪熱因核子險SHG撈C協(xié))父的限值追表描3因，供設功計人員膚和今后外對該標賭準修改唯時參考懲。弓夏熱冬闖冷地區(qū)汗居住建偉筑外窗撲的傳熱促系數(shù)和驕遮陽系圣數(shù)限值怨表謎3稈外墻模外窗遮體陽系棟數(shù)濱S宵C澆（系SHG護C嘴）禿外窗的慶傳熱系伸數(shù)悼K[W晴/充（宮m回2樹·奮K纏）總]束平均窗內(nèi)墻面積故比陷C絨M摸≤送0.2銷5溪平均窗裹墻面積慌比鴨0.2頸5<C巷M欠≤晌0.3趕0社平均窗意墻面積鴉比衛(wèi)0.3遞0<C矛M播≤念0.3詳5殺平均窗加墻面積品比油0.3臨5<C霸M狹≤嘆0.4席0管平均窗態(tài)墻面積元比建0.4揮0<C瞧M融≤屆0.4梳5蘇K暗≤其1.0解D聽≥睜2.晝5襲ρ韻＝藍0.7質(zhì)0.請9膚（脈0.8喬0劃）聰≤焦6.0鹽≤悉6.0剖≤壓5.0益≤額4.0此≤駛3.0瓜0.類8熄（駝0.7魄1胞）仗≤阻6.0三≤鉛6.0另≤致5.5作≤爸4.5邁≤討3.0手0.池7么（醒0.6吩2濁）缺≤納6.0是≤胸6.0揉≤譯5.5赤≤量5.0文≤舞4.0漂0.意6艘（斷0.5絞3幼）今≤睜6.0誕≤瑞6.0案≤聯(lián)6.0減≤葵5.0面≤素4.0詢0.陷5偷（記0.4鞭4面）省≤霉6.0魯≤倘6.0為≤忍6.0爛≤量5.0狗≤啟4.0此0.瘡4街（糊0.3竊6滅）轎≤園6.0管≤襖6.0趨≤傷6.0拳≤傭5.5慈≤痛4.5紀0.讓3賭（綱0.2渣7殿）票≤往6.0肚≤鉛6.0術(shù)≤歐6.0煙≤膠5.5拍≤嗚4.5餅K深≤拘1.5撕D淡≥斑3.勵0逗ρ貪＝揚0.7融0.違9污（體0.8淡0各）瀉≤耀5.5箱≤吸4.0矩≤墳3.5雹≤燦2.5自---躺0.各8量（串0.7撫1岔）能≤意5.5剖≤寒4.0心≤路4.0在≤辱3.0傻≤優(yōu)2.0項0.逢7牙（破0.6認2霞）予≤居5.5龍≤例4.5泉≤坑4.0主≤沉3.0鳥≤槳2.5總0.梯6洋（重0.5布3償）眉≤捉6.0本≤床5.0客≤視4.5模≤英3.5凍≤河3.0愧0.萍5駝（李0.4龍4贏）普≤灑6.0湯≤硬5.0務≤隸4