長春地區(qū)商場建筑利用夜間通風(fēng)降溫技術(shù)受營業(yè)時間因素相關(guān)影響分析

高福強(qiáng) 李曉旭

摘要：以長春地區(qū)某商場建筑為研究對象，采用DeST-h軟件模擬室內(nèi)溫度變化。根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行溫差比較，分析了商場營業(yè)時間對夜間通風(fēng)降溫技術(shù)的能耗影響。分析結(jié)果表明，兩者相關(guān)影響不大。為后來學(xué)者在此方面研究提供切實可行的參考依據(jù)與借鑒意義。

關(guān)鍵詞：夜間通風(fēng)降溫技術(shù);DeST-h軟件;營業(yè)時間;商場建筑;建筑能耗

隨著我國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，全國人民的生活水平在不斷提高，同時全國建筑能耗量也呈穩(wěn)步上升趨勢，此現(xiàn)象既加大了我國的能源壓力，又制約著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展;且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，商場在我國已經(jīng)成為主要公共建筑，依賴度極高，能耗巨大，因此降低商場建筑能耗已是刻不容緩[1]。本文通過研究長春地區(qū)商場建筑的營業(yè)時間這一因素對建筑利用夜間通風(fēng)降溫節(jié)能技術(shù)的影響，旨在增加建筑物的散熱量，減少建筑物的能量損耗（熱能、空調(diào)制冷），以做好建筑節(jié)能工作，更好的降低整體能耗。

一、概述

1.1 研究方法概述

本文綜合運(yùn)用了實地勘察、軟件模擬等研究方法來開展本課題研究工作。

1.1.1 實地勘察法

本文選取長春某商場建筑進(jìn)行實地勘察，一方面采用場地測量、實地研究、空間體驗等方式考察商場的建筑設(shè)計情況。另一方面采用記錄的方式勘察商場的溫度變化情況。對此商場的營業(yè)時間、室內(nèi)溫度等進(jìn)行調(diào)查和數(shù)據(jù)搜集。

1.1.2 軟件模擬法

本文應(yīng)用DeST-h軟件建立模型，模型為長春某商場建筑，建筑總面積6000㎡，共三層，每層建筑面積為2000㎡，層高5米，無窗。建筑模型地處于長春市，建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的參數(shù)完全符合《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。借助軟件中內(nèi)置的相關(guān)程序和功能，依據(jù)其工程學(xué)，熱力學(xué)的內(nèi)核原理，模擬人流在自定義的建筑空間中的流動情況，得出在不同營業(yè)時間指標(biāo)時商場內(nèi)溫度的變化，加強(qiáng)研究的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

1.2 DeST-h軟件概述

1.2.1 基本簡介

住宅建筑熱環(huán)境模擬工具包（簡稱“ DeST-h”）為國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目“住區(qū)微氣候工程熱物理問題研究”編號59836250的子課題，是在清華大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備研究所十余年的科研成果的基礎(chǔ)上，由清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系研制開發(fā)的面向住宅類建筑的設(shè)計、性能預(yù)測及評估并集成于AutoCAD上的建筑熱特性模擬計算軟件[3]。

1.2.2DeST-h在本研究中的運(yùn)用

本文使用此軟件，借助其建筑熱狀態(tài)的狀態(tài)空間法的內(nèi)置原理，仿真模擬的工作特性，在軟件中進(jìn)行平面圖繪制和三維建模。該軟件可自定義通風(fēng)時間、室內(nèi)溫度，并按照一定方式進(jìn)行模擬變化。

二、數(shù)據(jù)處理與分析

同為長春地區(qū)，不同地段的商場的營業(yè)作息時間不同;不同營業(yè)時間對商場進(jìn)行夜間通風(fēng)降溫效果的影響也不同。

設(shè)置商場幾種營業(yè)時間，早上都設(shè)置九點(diǎn)營業(yè)，分別設(shè)置晚上七點(diǎn)、晚上八點(diǎn)、晚上九點(diǎn)、晚上十點(diǎn)等四種打烊情況，然后分別對同一建筑模型進(jìn)行夜間通風(fēng)與不通風(fēng)模擬，并計算出夜間通風(fēng)與不通風(fēng)情況下建筑模型內(nèi)溫度差值，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實施方案如下：

工況一：6月作為夏季的初始，天氣逐漸炎熱，經(jīng)過對商場溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，6月10號為具有代表性的一天，適合作為研究對象。通過軟件模擬，設(shè)定并記錄當(dāng)人流密度分別為0.1、0.3、0.5、0.8、1.0時，商場通風(fēng)八次與未通風(fēng)的溫度差值，并進(jìn)行比較，折線圖如下：

工況二：7月作為夏季的中段，天氣持續(xù)炎熱，經(jīng)過對商場溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，7月21號為具有代表性的一天，適合作為研究對象。通過軟件模擬，設(shè)定并記錄當(dāng)人流密度分別為0.1、0.3、0.5、0.8、1.0時，商場通風(fēng)八次與未通風(fēng)的溫度差值，并進(jìn)行比較，折線圖如下：

工況三：8月作為夏季的尾月，天氣依然炎熱，經(jīng)過對商場溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，8月12號為具有代表性的一天，適合作為研究對象。通過軟件模擬，設(shè)定并記錄當(dāng)人流密度分別為0.1、0.3、0.5、0.8、1.0時，商場通風(fēng)八次與未通風(fēng)的溫度差值，并進(jìn)行比較，折線圖如下：

從圖中可以看出：6月10號、7月21號、8月12號商場的一、二、三層隨著營業(yè)時間的變化，通風(fēng)八次與未通風(fēng)的溫度差值僅于18：00-22：00期間較大，其他時間段內(nèi)并無太大變化。

三、結(jié)論

根據(jù)上文數(shù)據(jù)分析顯示，夜間通風(fēng)后營業(yè)時間內(nèi)室內(nèi)溫度差值比較相差不大（<0.05℃），可以說明營業(yè)時間與夜間通風(fēng)無相關(guān)影響。但是由于此數(shù)據(jù)為Dest-h軟件模擬數(shù)據(jù)，為理論數(shù)據(jù)，存在一定局限性，望今后相關(guān)學(xué)者可以插入相關(guān)影響，進(jìn)行再次研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐福星， 傅旭青， 徐劍. 民用建筑節(jié)能技術(shù)措施探討. 《中國新技術(shù)新產(chǎn)品》2011年第15期

[2] 張帥. 《嚴(yán)寒B區(qū)被動式低能耗多層居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究》- 長春工程學(xué)院碩士論文 - 2017.

[3] 張曉亮， 吳如宏， 燕達(dá). 住宅建筑環(huán)境模擬軟件DeST-h簡介. 《全國暖通空調(diào)制冷2004年學(xué)術(shù)年會資料摘要集（2）》2004年