寒冷地区博物馆建筑负荷特性研究许磊,窦文平,郝旭军,张淼,孙凤梅(中国人民解放军32182部队,北京100043)摘要:为指导博物馆类建筑空调系统设计,建立了某特大型博物馆的实际建筑模型,选取北京、锦州、大连、烟台、郑州、西安作为寒冷地区的典型代表城市,依次选择上述6座城市作为博物馆建设地点,用建筑能耗模拟软件DeST对该特大型博物馆进行了全年逐时负荷模拟,从建筑逐时动态负荷、负荷频率、新风负荷等几个方面,分析了寒冷地区博物馆建筑负荷特性。通过对比分析得出建筑负荷特性对空调系统冷热源和新风系统设计的影响较大。关键词:博物馆建筑;寒冷地区;逐时负荷模拟;负荷特性分析DOI编码:10.16641/j.cnki.cn11-3241/tk.2023.04.0080引言目前,我国每年建筑竣工面积约为25亿平方米,其中公共建筑约为5亿平方米。在公共建筑中,博物馆、办公楼、商场、酒店等几类建筑存在能耗较高的共性问题。在公共建筑的全年能耗中,供暖空调系统的能耗约占40%~50%,这些建筑在供暖空调系统设计、围护结构材料选用等方面,均存在较大的节能潜力[1]。寒冷地区的主要气候特点为春季雨雪稀少,多大风风沙天气;春、秋两季短促,气温变化剧烈;夏、秋两季多冰雹和雷暴;冬季较长且寒冷干燥;年温差较大,日照较丰富,降水量相对集中,因此该地区的建筑及其负荷特点不同于其他气候区域。博物馆类建筑比一般的公共建筑对环境温湿度、空气质量的要求要苛刻得多,其内部既要有符合藏品陈列、储藏的展厅和库房,又要为参观、工作人员提供舒适的环境,建筑负荷特性尤其复杂[2,3]。现阶段,我国各地暖通空调工程设计普遍采用冷热负荷指标估算供暖空调冷热负荷,估算的结果往往是建筑负荷计算值偏大,进而导致机组选型、水泵和风机配置、管道输送系统和末端设备设置偏大,造成系统初投资和运行费用增加[4-6]。建筑能耗模拟软件DeST既可用于详细地分析建筑物的热特性,又可以模拟系统运行,有效地预测建筑环境在存在环境控制系统时可能出现的状况(如室内温、湿度随时间的变化,建筑逐时动态负荷,建筑物全年环境控制所需能耗等),从而解决建筑物和系统设计相耦合的问题[7,8]。鉴于此,本文建立了寒冷地区某特大型博物馆的实际模型,用建筑能耗软件DeST进行了全年逐时能耗模拟,并对建筑负荷特性进行了分析研究,旨在为大型博物馆建设提供技术支持。1建筑模型建筑基本情况:甲类公共建筑,地上5层,建筑高度40m,总建筑面积56600m2,建筑空调面积51600m2,体形系数0.07,窗墙比0.35,为特大型博物馆。该建筑的三维模型图见图...
