身份证号码：37010319850228xxxx
摘要：本文首先分析了我国建筑能耗现状，然后对比了两种能耗分析方法，选取济南地区建筑为研究对象，利用计算机模拟软件DeST，分析了建筑物南向窗墙比对建筑能耗的影响情况。
关键词：建筑能耗；窗墙比；模拟计算
1我国建筑能耗概况
我国建筑能耗占社会总能耗的27.6%[1]，其中民用建筑的运行耗电量占到我国总发电量的近五分之一,北方城镇冬季供暖所消耗的燃煤数量占到我国用煤总量（非发电类）的15%～18%。在建筑节能标准实施之前，我国北方地区供暖能耗，冬季供暖平均能耗在40W/m2上下，比北欧国家在相同的室外气候条件下建筑供暖能耗多出了1倍有余。
目前我国房屋的建成速度大概在每年16亿～20亿㎡，既有建筑几乎均为高能耗建筑，大部分的新建建筑也属于高能耗建筑，即使执行了建筑节能标准，其能耗与相近气候条件的西欧和北美国家相比，单位建筑面积采暖能耗是发达国家新建建筑2～3倍[2]，而且舒适性较差。由此可见,建筑节能的任务仍然十分艰巨。
2能耗分析方法及DeST软件概述
静态法将按照稳定的传热计算供暖期各旬、各月的耗热量，对于各个部位围护结构产生的蓄热方面的影响不多做考虑。动态法可以分析在变化的室外气象条件下建筑能耗的动态变化，根据室外逐时气象数据、室内设计参数，逐时计算建筑能耗。总体来说，动态法因计算准确占优势，是国内外建筑能耗分析研究的必然趋势。
DeST软件的研发始于1989年，清华大学建筑学院经过十余年的不懈探索和钻研，建筑热环境设计模拟工具包（缩写为DeST）终于问世，这套软件平台主要用于建筑热环境设计模拟分析，并于2000年开发出此平台1.0版本而且通过鉴定，并于2002年完成开发出此平台的DeST-h住宅版本[3]。
建立围护结构建筑能耗的数学模型，重中之重就是能够准确找出建筑能耗的各种影响因素及数据，并且必须明确各种因素的物理规律，建立准确表述建筑热过程的数学方程，可得出建筑物室温在不同的室外气象条件、人员使用状态以及自动控制系统的联合影响下的变化情况，不但可以把室内温度在不同的建筑围护结构设计方案下的变化情况表示出来，还可以对达到设计要求时需要的能耗明确的表示出来[4]。
外因和内因是影响建筑物内热湿参数的两类因素。室外温湿度、太阳照射强度、室外风速风向，以及于临室间的热传递均属于外因，包含了热量与空气的交换。当太阳辐射通过透明或半透明的围护结构，还有围护结构内部的热传递均属于热传递。冷空气的渗透以及室内空调的通风换气均属于空气交换的范畴。房间内部的电气照明、人体的散热散湿以及设备的散热均属于内因，包含对流和辐射两种方式。空气参数不会受到辐射的直接影响，对流换热或与空气的混合均可以改变空气的状态参数。
3窗墙比对建筑能耗的影响
窗墙比是指某一朝向的外窗（包括透明幕墙）总面积与同朝向墙面总面积（包括窗面积在内）之比。一般情况下，外墙的传热系数要小于外窗的，能耗随着外窗面积的增大而增加。为了保证外窗的采光通风等使用功能，外窗数量少或尺寸过小也不合理，因此应该合理确定窗墙比的大小[5]。下面将针对寒冷地区济南市某居住建筑模型为例，分析南向外窗热工参数既定情况下窗墙比对居住建筑采暖空调能耗的影响。
3.1建筑模型及方案模拟
本节以山东济南为例，分析建筑窗墙比对建筑能耗的影响，建筑模型共3层，1个单元，一梯两户，户型相同，共6户，层高2.8m，南北朝向。建筑围护结构热工参数见下表。
在0.1～0.6的窗墙比范围内，外窗热工性能较好时，采暖能耗是随着南向窗墙比的增大而降低的，从24.35kWh/m2降至12.50kWh/m2，降低了约53%；空调能耗是随着南向窗墙比的增大而提高的，从7.94kWh/m2增至21.71kWh/m2，增加了约173%；随着南向窗墙比的增大，总能耗先降后增，南向窗墙比为0.3时，总能耗为最小值，为30.88kWh/m2。
4主要结论
外墙的传热系数通常比外窗的传热系数要小，窗户面积的增加直接导致能耗增加。外窗的设计必须考虑采光、通风等使用功能，外窗数量少或尺寸过小也不合理，因此应该合理确定窗墙比的大小。建筑物南向外窗窗墙比的大小对建筑能耗有比较大的影响。采暖能耗、空调能耗和总能耗与南向窗墙比均呈二次关系。在0.1～0.6的窗墙比范围内，外窗热工性能较好时，采暖能耗是随着南向窗墙比的提高而减小的，空调能耗增加，总能耗先降后增，南向窗墙比为0.3时，总能耗最低。在0.1～0.6的窗墙比范围内，外窗热工性能一般时，随着南向窗墙比的增大，采暖能耗是随着南向窗墙比的提高而出现减少趋势的，但降低的幅度比热工性能好的外窗要小，空调能耗增加，总能耗呈上升趋势。
无论采暖能耗还是空调能耗都受到南向窗墙比较大的影响，将南向窗墙比控制在0.3～0.4对建筑节能是有利的。
参考文献：
[1]江亿.我国建筑耗能状况及有效的节能途径[J].暖通空调,2005,35(5):30-40
[2]涂逢祥，王庆一.我国建筑节能现状及发展[J].新型建筑材料,2004,4(7):40-42
[3]燕达，谢晓娜，宋芳婷,江亿.建筑环境设计模拟分析软件DeST第一讲建筑模拟技术与DeST发展简介[J].暖通空调,2004,3(7):48-56
[4]鱼剑琳，王沣浩.建筑节能应用新技术[M].北京：化学工业出版社，2006
[5]曹青，藉兆良.制冷，2007,26(4):74-77
作者简介：尚明哲（1985-02），男，汉族，籍贯：山东济南，学历：本科，研究方向：暖通动力