夏热冬暖地区办公建筑用电能耗预测研究

论文摘要

我国目前正处于城市建设高峰期,城市建设的飞速发展促使建材业、建筑业飞速发展,由此造成的与建筑相关的能源消耗占到了商品总能耗的近三分之一。而大型公共建筑的单位面积能耗相比于住宅建筑能耗要高很多,由此引起的能源浪费和能耗偏高突出,因此国家提出对大型公共建筑实施能耗定额制度,而能耗定额制度的确立,首先必须获得大型公共建筑的能耗水平和特点,现阶段通过对每栋大型公共建筑安装实时监测系统还不可行,因此本文利用能耗模拟软件研究大型公共建筑能耗的分布水平以及特点并对用电能耗进行预测,为能耗定额制度的确立提供参考数据。针对夏热冬暖地区,本文对该地区的大型办公建筑用电能耗进行了分析,建立了能耗预测方程。首先根据需要选择了能耗模拟软件,即由美国劳伦斯伯克利国家实验室开发的基于DOE-2的eQUEST软件,并基于夏热冬暖地区公共建筑的特点,建立了基本建筑模型。然后利用该模型对影响建筑能耗的因素如窗、墙体、室内设定温度等进行了敏感性分析,得出了各因素对建筑能耗的影响大小。再者,本文利用正交试验方法设计了正交表,针对变风量、定风量和风机盘管加新风系统这三种不同类型系统分别进行了54次模拟,得到了回归所需要的原始数据,既降低模拟次数,又使数据具有一定合理性。最后,在大量模拟结果的基础之上,利用了世界三大统计学软件之一的SPSS软件进行了多元线性回归,得到了三种不同空调系统模式下的建筑用电能耗的预测方程,并进行了方程的显著性检验,表明研究所获得的预测方程简单易行,科学合理。本论文研究成果,不仅可以为大型公共建筑能耗定额的制定提供技术层面的支持,同时也可以为建筑设计人员在设计阶段对建筑用电能耗的判断提供简单可行的方法,有利于建筑的节能设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 课题的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 第2章 基本建筑模型的建立
• 2.1 能耗模拟软件的选择与介绍
• 2.1.1 模拟软件的选择
• 2.1.2 eQUEST 软件介绍
• 2.2 eQUEST 软件模拟可靠性分析
• 2.3 基本建筑模型的建立
• 2.3.1 基本建筑模型简化
• 2.3.2 基本建筑模型的建立
• 2.3.3 基本建筑模型可靠性分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 夏热冬暖地区办公建筑能耗影响因素分析
• 3.1 建筑热工气候分区
• 3.2 夏热冬暖地区办公建筑能耗影响因素分析
• 3.2.1 办公建筑用电的分类
• 3.2.2 空调系统用电能耗影响因素的提出
• 3.3 空调系统用电影响因素敏感性分析
• 3.3.1 气候
• 3.3.2 建筑形体
• 3.3.3 窗
• 3.3.4 不透明围护结构传热系数
• 3.3.5 人均占有使用面积
• 3.3.6 照明功率密度
• 3.3.7 设备功率密度
• 3.3.8 新风
• 3.3.9 室内设定温度
• 3.3.10 冷水机组
• 3.3.11 水泵
• 3.3.12 冷却塔
• 3.3.13 空调末端
• 3.3.14 空调系统形式
• 3.3.15 空调系统用电影响因素汇总分析
• 3.4 建筑用电能耗其他影响因素
• 3.5 本章小结
• 第4章 能耗模拟的正交试验及分析
• 4.1 正交试验
• 4.1.1 正交试验基本原理
• 4.1.2 正交试验设计步骤
• 4.2 能耗模拟正交试验表设计
• 4.2.1 因素和水平的选取
• 4.2.2 正交表选用
• 4.3 模拟结果分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 预测模型的建立
• 5.1 SPSS 软件介绍
• 5.2 回归分析基本理论
• 5.2.1 回归分析的概念
• 5.2.2 回归方程的显著性检验和优劣评价
• 5.3 预测模型的建立
• 5.3.1 VAV 空调系统下建筑用电能耗预测方程
• 5.3.2 CAV 空调系统下建筑用电能耗预测方程
• 5.3.3 FCU 空调系统下建筑用电能耗预测方程
• 5.4 预测模型的误差分析
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢