基于DeST-h软件的唐山市老旧小区节能改造能耗分析

2020-01-15卢文君张振迎

智能建筑与智慧城市 2020年1期

卢文君，张振迎

（华北理工大学）

1 节能改造前后建筑状态分析

本文的改造项目是位于唐山市路北区，是一栋既有非节能居住建筑，建筑为震后重建老旧小区内单体住宅楼，建于上个世纪90年代，建筑层数为四层，无地下室，砖混结构，住宅楼建筑面积1399.65㎡，层高2.8m，南北朝向，住宅总户数24户。图1为该建筑的标准层平面图。

图1 建筑标准层平面图

本工程是根据唐山市人民政府办公厅唐政办字[2018]73号文件对老旧小区节能改造要求进行设计，要求改造后的建筑能效水平相对于改造前需要提升30%以上。通过调研发现，在本次改造设计中，其不改变原有建筑结构体系，对建筑外围护结构进行节能改造，以改善室内热环境，在改造的过程中不涉及到建筑的主体结构。

在改造前整个小区的建筑结构采用普通的砖混结构，墙体采用的是37cm红砖墙体，内部墙体粉刷采用的是石灰粉刷，厚度为2cm～4cm。没有任何的节能环保设计。改造后其采用外墙保温和屋顶保温体系，改造内容参见表2所示。

从节能设计角度来分析，当前的整个建筑从屋面和墙体做了保温设计，外窗进行了更换，本文采用DeST-h模拟分析软件，建立相关的模型，对比分析在节能改造前后的建筑物的节能效果，对其进行模拟分析。

2 DeST-h建筑节能模拟

2.1 DeST-h模拟模型设计

在DeST-h软件中将城市设置为唐山市进行模拟，将模型简化处理，接下来对热工参数进行设置，结合调研，其初始的外围护结构的参数设置如下表1所示。

在改进设计后的外围护结构热工参数设置如下表2所示。

同时对其进行室内设置，在整个改造过程中屋内不进行改造，所以改造前和改造后的参数设置相同，其中室内主要相关参数的设置，具体如下：

1）室内热扰参数设置

起居室和卧室的照明最大发热量为5 W/ m2，起居室的设备最大发热量为9.3 W/ m2，厨房的设备最大发热量为48.2W/ m2。室内各房间每天的人员、灯光、设备作息参数的数据时间以北京时间为准，作息按照唐山地区人们普遍的作息时间进行设定。

2）室内空调参数设置

空调根据设定温度的忍受值来确定是否运行，当超出设定温度的上下限时，空调系统就会运行，使室内温度会保持在空调设定的范围内。冬季房间设定的室内温度为18℃～26℃ ，容忍温度为16℃，即当房间室内温度低于16℃时，空调开始运行。

以上就是整个DeST-h模型的设计，在后续将基于该模型和参数对建筑进行节能模拟分析。

2.2 DeST-h模拟结果对比分析

本文通过DeST-h进行模拟分析，得到了在唐山市老旧小区某居民楼的建筑冷热负荷的模拟结果如下表3所示。

从上述结果可以看出，模拟得到的改造前后累计热负荷都要大于累计冷负荷，这表明在唐山市其节能重点应该放在冬季的防冻上，降低暖气能耗，同时兼顾夏季通风。

表1 初始外围护结构热工参数设置

表2 改造后建筑外围护结构热工参数设置

表3 改造前后的冷热负荷对比分析

在唐山市老旧小区某居民楼，其当前由于楼房保温性能不足，在冬季大部分人感觉到供暖没有达到预期的效果，结合当前模拟来看，主要是由于当前既有居住建筑，采用的是传统的砖混结构，在建筑设计上，没有任何的保温隔热措施，导致整体的建筑保温性能非常差，在寒冷的冬季，热量散失严重，导致暖气供应正常的情况下依然无法达到很好的保温效果，导致居民感觉冬季非常冻，暖气不起作用，而从改造后的模拟结果来看，其效果得到了明显的提升，冷热负荷都得到了降低，全年累计热负荷节能率为43.88%，全年累计冷负荷节能率为40.12%，全年累计节能率为42.44%，达到了预期的设计要求。