典型节能住宅采暖期能耗计算分析1 概述某住宅楼是座庙会适度低能耗的高级住宅建筑，其外围护结构经欧洲建筑物理学家进行优化设计，采用了多项节能措施，保温性能高于现行节能标准。
为了掌握冬季采暖能耗和采暖期运行耗是量情况，我们对该住宅楼内的典型户型进行冬季采暖期能耗计算，并对风冷热泵配备电加热采暖方式的耗电量进行分析计算。
2冬季建筑能耗计算方法建筑能耗模拟方法有许多种，其采用能耗计算方法应用较多的通常是：度日计算法和逐时计算法。
度日计算法是将整个采暖期按度日值计算能耗，具有简单快速的特点，当建筑物用途及系统恒定时，用这种方法是合理的。
其基本公式为：Q = K t *DD / η式中：Q----采暖期能耗K t ----总热损失系统；DD----度日值：Η----系统的效率逐时计算法是最复杂，也是最准确的一种能耗计算法，它是根据室外逐时的气象数据，室内设计参数，逐时计算出建筑的能耗。
其代表软件有：美国政府的 DOE2，美国军方的BLAST 和室内环境温度和能耗模拟软件 DEROB。
DOE2 是世界上功能最强大的建筑能耗模拟软件，其界面固定，对室外气象参数要求很高，用起来很费时间。
我们采用室内环境温度和能耗模拟软件来计算锦绣大地公寓逐时的能耗情况。
程序是通过建立 R-G（热阻-热容）网络，并对网络中的节点建立方程组进行求解，从而模拟出瞬态的传热过程。
采用该程序软件进行能耗计算，需要输入逐时的室外气象数据，这里采用北京地区标准年的逐时气象参数，它是根据北京地区过去三十年的气象数据，由科学统计方法所生成的。
3北京气候特点和气象参数整理北京位于华北平原北端，属大陆性季节气候。
冬季寒冷干燥，采明期长达 4 个多月。
北京冬季昼夜温差大，最冷温度低，但是低温发生时间短，最低温度多发生在清晨。
北京市计算用采暖期的天数为 129 天，自 11 月9 日到第二年 3 月17 日；采暖期室外平均温度：1-1.6℃；采暖期采暖室外计算（干球）温度（℃）：-9℃。
目录第九部分 能耗计算方法和“双控”目标分析 (1)第一章能效消费情况核算 (1)第二章项目对当地能源消费影响 (6)（一）m、n值计算方法 (6)（二）对所在地完成能源消费增量控制目标的影响分析 (8)（三）对项目所在地完成能源消费强度降低目标的影响分析 (10)（四）分年度能源消耗情况预测 (11)1第九部分 能耗计算方法和“双控”目标分析第一章 能效消费情况核算 1、设备用电量计算∑∂×××××=av i i i i si K N n T W Q s式中： ——设备系统年耗电量，kWh ；——不同设备单机功率，kW ； ——不同设备台数；——项目不同设备装置每日平均运行小时数，h ；——项目不同设备年运行天数，d ；——不同使用功能的需要系数；——不同使用功能的平均有功负荷系数；【要点说明】1）工艺设备的需要系数的取值主要参考《工业与民用配电设计手册第四版》，也可使用同类项目取值。
2）负荷系数是指设备实际运行功率与有功功率的比值，一般取0.7-0.85。
3）当工艺设备通常实行全年365天连续生产时，在电力消耗核算时年运行时间可取8760h 。
2、空调、通风系统电量计算 （1）分体空调分体空调能耗根据不同房间冷负荷测算的单机空调单机功率、单机空调数量、负荷系数、运行时间，按下式估算年耗电量：av i i i i K N T n q Q Ci C ∂×××××=∑sQ si W i Ti Ni K av ∂i n2式中： ——分体空调年耗电量，kWh ；——项目不同房间空调设备功率，kW ； ——项目不同房间空调设备台数；——项目不同房间空调设备每日平均运行小时数，h ；——项目不同房间空调设备年平均运行天数，d ；——不同使用功能的需要系数；——不同使用功能的平均有功负荷系数；（2）中央系统空调1）方式一：公共建筑空调能耗应包括冷源（制冷机、冷却水 、冷却塔等）、输配系统（冷冻水）和末端设备（风机盘管、新风机、空调机组等），按下式估算年耗电量：∑∂××××=av i i i ci K N T W Q C式中： ——空调系统年耗电量，kWh ；——项目不同建筑（部位）空调设备功率（含制冷机、水泵、冷却塔、末端设备等），kW ；——项目不同建筑（部位）空调装置每日平均运行小时数，h ；——项目不同建筑（部位）空调期天数，d ；——不同使用功能的需要系数；——不同使用功能的平均有功负荷系数；2）方式二：中央空调能耗根据冷负荷、空调系统综合能效比、负荷系数、运行时间，按下式估算年耗电量：CQCiq CQ ci Wi Ti Ni K av ∂i Ti Ni Kav ∂i n3310×∂×××××=COP K N T A q Q avi C C式中： ——空调系统年耗电量，kWh ；——空调冷负荷指标，W/m 2； ——空调面积，m 2；——空调期空调装置每日平均运行小时数，h ； ——空调期天数，d ；——不同使用功能的需要系数；——不同使用功能的平均有功负荷系数； ——空调系统综合能效比；（3）项目通风系统能耗计算地下车库、配套建筑内各类机房、营业餐厅厨房的风机能耗，按项目方案选择的或根据换气量初选的风机功率、负荷系数、运行时间，按下式估算年耗电量：∑∂×××××=av i i i i ti t K N T n q Q式中： ——通风系统年耗电量，kWh ；——项目不同通风系统风机设备功率，kW ； ——项目不同通风系统风机设备台数；——项目不同通风系统通风装置每日平均运行小时数，h ；——项目不同通风系统通风装置年平均运行天数，d ；——不同使用功能的需要系数；——不同使用功能的平均有功负荷系数； 3、照明系统电量计算照明系统能耗估算包括室内照明、建筑物外部泛光、 装饰照明、绿地照明，t Q ti qi Ti Ni K av ∂i nCQA Cq TNi K av ∂COP4其能耗根据不同的使用功能对应的面积、用电指标、需用系数、使用时间及平均有功负荷系数，按下式估算年耗电量：310−×∂×××××=∑av i i i i zi z K N T A q Q式中： ——照明系统年耗电量，kWh ；——项目不同照明功能密度指标，W/m 2；——与不同的单位面积照明功率对应的建筑面积，m 2； ——照明装置每日平均运行小时数，h ；——照明装置年平均运行天数，d ；——不同使用功能的需要系数；——不同使用功能的平均有功负荷系数，一般取1，若功率可调，根据实际取定； 4、给排水系统电量计算加压给水系统能耗估算可根据项目方案提供的设备或依据有关用水标准规定的用水定额、用水比例计算用水量，按照给水方式、对应的设计流量以及生活给水分区，初步选择给水系统设备，按下式估算水泵能耗：∑∂×××××=av i i i i gi g K N n T W Q式中： ——给排水系统系统年耗电量，kWh ；——各给排水系统的设备单机功率，kW ； ——各类规格给排水设备台数；——各类给排水设备装置每日平均运行小时数，h ；——各类给排水设备年运行天数，d ；——不同使用功能的需要系数；zQ zi qi Ti Ni Kav ∂i Ag Q gi W i Ti Ni Ki n5——不用使用功能的平均有功负荷系数； 5、热水系统耗热量计算生活热水加热系统能耗可根据不同使用条件的生活热水用水定额、使用人数或床位数、座位数、加热设备冷热水温差计算平均日耗热量，根据使用时间，估算耗热量，根据加热的能源品种和方式估算年能源消耗量，其耗热量按下式估算：()910−×−××××××=l r i d r r t t C N k m q Q ρ式中： ——生活热水年耗热量，GJ ；——热水用水定额，L/(人·d)或L/(床·d)； ——用水计算单位数，人或床； ——日平均系数；——各类生活热水使用天数， d ；——水的比热容，J/(kg ·c)，取 4187 J/(kg ·c)； ——水的密度，kg /L ，取1；——加热设备出口热水温度，℃，一般取60℃；——冷水计算温度，℃；广州地区冬天取15℃，夏天取20℃； 6、生活用气量消耗估算居民及公建餐饮厨房用气量的估算可根据居民和不同类别公建的年人均用气量指标，人数、座位数及床位数，采用天然气或液化石油气的低热值，按下式估算全年耗气量：rqi qiqq n qQ ∑−××=410式中： ——生活燃气全年耗气量，万Nm 3；av ∂r Q r qd ki Nr tl tmC ρqQ6——年用气指标，MJ/人或座或床； ——燃气用气计算单位数，座、人或床； ——燃气低位热值，MJ/Nm 3； 7、变压器电量计算 变压器损耗计算公式： τ2⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛Δ+Δ=Δre k o T SS P t P W 式中： ——变压器年有功电能损耗，kWh ；——变压器空载有功损耗，kW ； ——变压器满载有功损耗，kW ；——变压器全年投入运行小时数，h ；——最大负荷年损耗小时数，可按最大负荷年利用小时及功率因数cos φ的关系图查得，可参考《工业与民用配电设计手册》第四版的有关章节；——变压器计算视在功率，kV A ；——变压器额定容量，kV A ；变压器全年投入运行小时数t 跟项目实际使用有关，建筑项目一般取8760h ；最大负荷年损耗小时数，一般住宅可取3000-5500h ，公建可取4000-6000h 。
节能评估的主要内容节能评估是指对建筑、设备、工艺等进行综合评估，分析其能源利用状况，并提出相应的节能改造方案的过程。
节能评估的主要内容包括能源消耗分析、能源利用效率评估、节能潜力分析、节能改造方案以及经济性分析等。
下面将详细介绍节能评估的主要内容。
1.能源消耗分析能源消耗分析是对建筑、设备、工艺等能源消耗情况进行详细的调查和分析。
对于建筑来说，主要包括照明、空调、供暖、热水等方面的能源消耗情况。
对于设备来说，主要包括机械设备、电气设备、压缩机等的能源消耗情况。
通过能源消耗分析，可以了解到不同环节和设备的能源消耗情况，为后续的节能改造工作提供依据。
2.能源利用效率评估能源利用效率评估是通过对能源的输入和输出进行比较，来评估能源利用的效率。
一般可以通过能源利用率、能源转化效率、设备利用率等指标来评估。
通过对能源利用效率的评估，可以了解到能源利用的不合理之处，找出提高能源利用效率的措施和方法。
3.节能潜力分析节能潜力分析是对建筑、设备、工艺等潜在的节能空间进行评估。
通过对现有能源利用情况的分析，结合先进的节能技术和经验，可以确定出建筑、设备、工艺等方面的节能潜力，为节能改造方案的制定提供依据。
节能潜力分析是节能评估的重要环节之一，它可以帮助决策者确定节能改造的方向和重点。
4.节能改造方案节能改造方案是根据能源消耗分析、能源利用效率评估、节能潜力分析等的结果，提出的具体的改善能源利用效率、减少能源消耗的措施和方法。
节能改造方案一般包括建筑外墙保温、改善设备的能源利用效率、优化生产工艺、采用节能设备等。
通过制定科学、合理的节能改造方案，可以提高能源利用效率，减少能源消耗，实现节能减排的目标。
5.经济性分析经济性分析是对节能改造方案的经济效益进行评估和分析。
通过考虑节能改造的投资、运营成本以及预期的节能效益，以及相关的经济指标（如投资回收期、净现值、内部收益率等），可以评估节能改造方案的经济可行性和优先级。
建筑节能评估内容分析一、建筑节能咨询建筑节能咨询主要是利用信息技术，以计算机模拟为主要手段，从建筑能耗、微气候、气流、空气品质、声学、光学等角度，对新建建筑设计方案进行全面的节能评价，对既有建筑节能改造方案的效果进行前期的分析。
1、建筑能耗模拟技术分析是在当地气候条件及室外气象参数作用下，建筑采暖以及空调等设备在不同的建筑设计方案中的能耗情况。
由于能耗直接同经济效益挂钩，建筑能耗模拟分析技术可以从技术经济的角度选择最适合当地气候的围护结构热工方案。
美国能源部推荐的能耗分析软件Doe-2和我国清华大学开发的DeST热环境模拟软件能够准确模拟围护结构的负荷；2、应用计算流体力学（CFD）技术对小区或户型的风环境进行计算机模拟，寻找住宅小区或户型各个区域内热环境及风环境的分布规律，对住宅小区的规划以及户型设计提供技术依据。
3、通过建筑光环境分析软件对设计方案中建筑的采光、日照等情况进行模拟预测，并提出改善建议，以便于建筑的更合理布局，满足住区自然采光的要求。
主要使用Helios（澳大利亚）以及清华大学的建筑日照分析软件来完成光环境设计分析。
二、节能方案设计建筑节能设计及改造主要包括以下几个方面的内容：1、环境设计：通过对环境指标的调整，比如绿化率，硬化路面分布及路面遮阳技术等等，减小热岛效应，降低既有建筑环境问题带来的能耗；2、围护结构设计：针对现有的屋面、墙体、窗户等围护结构现状，从保温、隔热、遮阳等方面入手研究相应的改造方案；3、设备系统设计：提高空调设备及系统、照明设备及系统以及其它设备的能效比；4、可再生能源的利用：太阳能、风能、地能等可再生能源的利用；建筑节能设计需要有系统优化的思想，最优的方案应该是社会成本最低、能源效率较高、又能满足需求的节能方案。
因此，可以根据业主的需求，对新建建筑进行建筑节能设计或对既有建筑进行节能改造设计，针对每个项目将提出多个优化方案以进行比较，对各个方案改造后的节能效果及其投资金额做出准确的评估，在综合考虑的基础上选择最佳方案。
