北京地区典型建筑能耗模拟预测与研究

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在我国的能源消耗总量中,建筑能耗占总能耗的比重越来越大,建筑耗能逐渐增长并与工业耗能、交通运输耗能并列,成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。国家建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比例逐年上升,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。我国处于建设鼎旺期,每年建成的房屋面积高达16亿至20亿平方米,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和,而97%以上是高能耗建筑。因此,注重建筑节能,将能直接缓解国家能源危机。本文选取北京市几种典型建筑作为研究对象,建立物理和数学模型,采用相关的模拟方法对其进行建筑能耗的研究,得到相应建筑能耗预测模型。该模型可预测出在城镇区域规划阶段几种不同类型建筑的总体能耗,为城镇区域内总建筑能耗预分析、建筑能耗总量控制、城市节能规划提供一定的参考。论文首先概述了建筑能耗研究的起源与发展,对比分析了国内外的建筑能耗评价指标体系。其次以能耗模拟软件eQUEST作为主要研究工具,对所建立的典型建筑模型:大型办公建筑、中小型办公建筑、超高层办公建筑、商场建筑、宾馆建筑、住宅建筑六类建筑的能耗水平进行了模拟。再次,进行建筑能耗影响因子分析与选取,确定不同建筑相应的能耗影响因子,且每个影响因子选取3个水平数,然后,根据不同建筑类型能耗因子的水平数设计相应的正交表,用SPSS-统计产品与服务解决方案软件进行正交试验与数据回归分析,最终得到建筑能耗关于显著影响因子的线性拟合方程。本论文着重考虑建筑能耗的影响因子有:建筑朝向、围护结构参数、室内设计参数、新风量指标和室内人员参数、照明和电器设备参数、空调系统和供暖锅炉参数等。利用研究获得的不同建筑能耗预测公式,在给定相关的建筑类型和窗墙面积比、遮阳系数、室内设计温度、锅炉效率、照明功率密度、设备功率密度等主要设计参数条件下,即可预测计算出在此设计参数下的建筑能耗,对建筑节能提供了一种便捷的能耗计算和节能设计方法。
摘要第3-5页
abstract第5-6页
1 绪论第10-23页
    1.1 课题研究的背景第10-11页
    1.2 研究目的和意义第11-12页
        1.2.1 研究目的第11页
        1.2.2 研究意义第11-12页
    1.3 我国建筑能耗的现状第12-13页
    1.4 北京建筑能耗的现状第13-14页
    1.5 能耗模拟软件介绍与能耗模拟方法分析第14-18页
        1.5.1 常见的能耗模拟软件第14页
        1.5.2 eQUEST能耗模拟软件介绍第14-16页
        1.5.3 建筑能耗预测模拟方法分析第16-18页
    1.6 国内外建筑能耗模拟与预测研究进展第18-19页
        1.6.1 国外的研究进展第18页
        1.6.2 国内的研究进展第18-19页
    1.8 研究内容与技术路线第19-23页
        1.8.1 思路与对象第19-21页
        1.8.2 技术路线第21-23页
2 区域建筑能耗规划中典型建筑模型建立第23-37页
    2.1 北京地区地理特征、气候环境及经济发展概况第23-24页
    2.2 能耗分析建筑模型建立的原则第24-25页
    2.3 能耗分析建筑模型参数选取依据第25页
    2.4 建立建筑能耗分析模型第25-36页
        2.4.1 大型办公建筑典型模型建立第25-27页
        2.4.2 中小型办公建筑典型模型建立第27-29页
        2.4.3 超高层办公建筑典型模型建立第29-31页
        2.4.4 商场建筑典型模型建立第31-32页
        2.4.5 宾馆建筑典型模型建立第32-34页
        2.4.6 住宅建筑典型模型建立第34-36页
    2.5 本章小结第36-37页
3 建筑能耗影响因子的分析与选取第37-43页
    3.1 建筑能耗影响因子分析第37-39页
        3.1.1 建筑朝向第37页
        3.1.2 围护结构参数第37-38页
        3.1.3 室内设计参数第38-39页
        3.1.4 新风量指标和室内人员参数第39页
        3.1.5 电器设备和照明参数第39页
        3.1.6 供暖锅炉空及系统参数第39页
    3.2 各类建筑能耗影响因子与水平数的选取第39-41页
    3.3 本章小结第41-43页
4 SPSS软件对建筑能耗影响因子逐步线性回归分析第43-67页
    4.1 分析方法第43-44页
        4.1.1 基本理论第43页
        4.1.2 SPSS基本介绍第43-44页
    4.2 正交试验表格设计第44-52页
        4.2.1 正交表的设计目的第44页
        4.2.2 正交表的设计思路第44-45页
        4.2.3 正交表的设计方案第45-52页
    4.3 大型办公建筑逐步线性回归分析结果第52-54页
    4.4 中小型办公建筑逐步线性回归分析结果第54-56页
    4.5 超高层办公建筑逐步线性回归分析结果第56-58页
    4.6 商场建筑逐步线性回归分析结果第58-59页
    4.7 宾馆建筑逐步线性回归分析结果第59-60页
    4.8 住宅建筑逐步线性回归分析结果第60-61页
    4.9 住宅建筑照明、家用电器、生活热水能耗预测第61-62页
    4.10 建筑能耗预测模型修正系数选择第62-63页
    4.11 建筑能耗预测模型检验第63-66页
        4.11.1 实测建筑基本情况第63-65页
        4.11.2 预测建筑模型的检验第65-66页
    4.12 本章小结第66-67页
5 结论与展望第67-69页
    5.1 主要结论第67-68页
    5.2 展望第68-69页
致谢第69-70页
参考文献第70-73页
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