더운 여름과 추운 겨울 지역과 더운 여름과 따뜻한 겨울 지역에 거주하는 건물의 에너지 절약 설계 기준이 공포됨에 따라 주거용 건물의 에너지 절약 평가는 에너지 절약 작업의 실행과 보급에 중요한 역할을 한다. 에너지 절약 평가에서 일반적으로 사용되는 두 가지 방법, 즉 에너지 절약 종합 지수 제한법과 비교 평가법을 살펴보고 동적 시뮬레이션 소프트웨어인 DeST 를 사용하여 세 가지 유형의 주거용 건물에 대한 연간 난방 에어컨 에너지 소비량을 계산했습니다. 그 결과 비교 평가법이 기존 기준의 한계치보다 우수함을 알 수 있다.
1 머리말
주택건물에서 에너지 절약 조치를 취하는 것은 실내 열 쾌적 환경을 개선하고 건물 에너지 소비를 줄이는 중요한 수단이다. 최근 몇 년 동안 우리나라 주택산업의 왕성한 발전과 함께 대량의 신형 주택 에너지 절약 기술이 광범위하게 보급되어 에너지 절약과 관련된 일련의 기준과 규범이 잇따라 도입되어 주택 건물에 에너지 절약 요구와 조치를 제시하였다. 그러나 한 집이 에너지 절약 기준에 부합하는지 평가하려면 구체적인 에너지 절약 평가 방법이 수반될 수밖에 없다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지) 올바른 에너지 절약 평가 방법은 합리적인 에너지 절약 기술 및 조치를 홍보하는 데 도움이 되며 주택 에너지 절약 사업의 발전을 촉진하는 열쇠입니다.
하열동냉지역 주거건물 에너지 절약 설계 기준' (이하' 표준') 에 따르면 에너지 절약 건물의 평가는 먼저 건물의 모든 방향에 대한 모든 매개변수 (예: 창벽 비율, 외창 열공 성능, 봉투 구조 등 기준 충족 여부) 를 점검해야 한다. 즉, 규정된 지표를 우선적으로 적용해 주거건물의 에너지 절약 효과를 평가하는 것이다. 그러나 주택산업의 상업화 과정은 주택건물의 설계가 점점 다양해지고 개인화됨에 따라, 점점 더 많은 주택건물이 표준에 규정된 지표의 요구를 완전히 충족시키지 못하고 있다. 예를 들어, 남향창은 넓은 유리창을 사용하여 창 벽이 기준을 초과하고 건물 체형이 복잡하여 체형 계수가 너무 큽니다. 이때 표준의 성능 지표, 즉 동적 시뮬레이션 분석 방법을 사용하여 건물의 연간 난방 에어컨 에너지 소비를 계산하고 에너지 절약 효과를 평가해야 합니다.
동적 방법으로 주거용 건물의 에너지 소비를 계산하는 데는 일반적으로 에너지 절약 종합 지표 한도법과 비교 평가법의 두 가지 에너지 절약 평가 방법이 포함됩니다. 다음은 두 가지 방법을 설명하고 비교합니다.
2 에너지 절약 종합 지수 한도 방법
에너지 절약 종합지표 한도법으로 건물의 에너지 절약 효과를 평가하는 것은 표준 규정 계산 조건 하에서 건물의 에너지 절약 종합지표, 즉 연간 난방 전력과 연간 에어컨 전력의 합계를 계산하고 건물이 있는 도시의 에너지 절약 종합지표 한도와 비교하는 것을 말한다. (윌리엄 셰익스피어, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지, 에너지) 계산값이 표준에 명시된 제한보다 높지 않으면 건물이 에너지 절약 요구 사항을 충족한 것으로 간주됩니다. 계산된 값이 표준에 명시된 제한보다 높으면 건물이 에너지 절약 요구 사항을 충족하지 못한 것으로 간주되어 계산 결과가 나올 때까지 건물의 열 성능을 조정해야 합니다.
더운 여름과 추운 겨울 지역의 도시들은 기상 조건이 다르기 때문에 종합에너지 절약 지표 한계도 다르다. 구체적인 수치는 두 개의 일반적인 6 층 건물의 표준 계산 조건 하에서 연간 난방 에어컨 전력 소비량을 시뮬레이션하여 결정됩니다. 이 두 건물의 건축 면적은 각각 약 2200 m2 로, 체형 계수는 각각 0.3 1 과 0.35, 남북방향, 층당 2 개 단위 4 가구, 각 건물 면적은 100 m2 보다 약간 작아 2~3 개의 침실로 나뉜다. 침실과 거실은 온도와 환기 횟수를 제어하고 욕실과 주방은 제어하지 않는다. 동서 박공은 창문을 열지 않고 남북벽의 창문에는 수평 음영이 있다. 외부 벽의 열 전달 계수는 1.54W/(m2-K), 지붕 열 전달 계수는 0.93 W/(m2-K), 창 열 전달 계수는 3.1w/(m2) 입니다 이 두 개의 전형적인 건물은 각각 합비, 난징, 상해, 항주, 우한, 창사, 남창, 청두, 충칭 등 여름더위 겨울 지역 9 개 대도시의 시간별 기상 조건 하에서 계산된다. 난방 일수 HDD 18 및 에어컨 일수 CDD26 에 따라 일부 계산 결과를 회귀하여 HDD18 (CD26) 에 해당하는 건물 소비 열을 얻습니다. 회귀된 관계에 따라 서로 다른 난방 일수인 HDD 18 과 에어컨 일수인 CDD26 의 건물 통합 에너지 절약 지표 한계에 해당하는 데이터시트를 계산하고 그래프로 작성했습니다. 그런 다음 특정 건물이 있는 도시의 해당 난방 냉방 일수에 따라 선형 보간법을 사용하여 해당 도시의 연간 난방 에어컨 전기 한도를 결정합니다. 예를 들어, 이 방법을 통해 상하이 주거용 건물의 통합 에너지 절약 지표 한도가 55. 1 kW-h/ m2 인지 확인할 수 있습니다. 한계법의 한계는 본질적으로 전형적인 다층 표준 건물의 연간 난방 에어컨 전력 소비량 값입니다.
3 비교 평가법
비교평가법은 건물의 에너지 절약 효과를 평가한다. 평가받는 건물의 난방 에어컨 에너지 소비를 해당 참고 건물의 난방 에어컨 에너지 소비와 비교하여 비교 결과에 따라 설계 건물이 에너지 절약 요구 사항을 충족하는지 판단하는 것을 말한다. 이 가운데 참고건물은 비교평가법에서 매우 중요한 개념이다. 참조 건물은 크기 및 모양이 평가 대상과 정확히 일치하는 가상의 건물로, 해당 봉투의 열 성능은 표준에 명시된 지표의 요구 사항을 충족합니다. 따라서 참고 건물은 에너지 절약 요구 사항을 충족하는 건물입니다. 평가된 건물의 에너지 소비를 참조 건물의 에너지 소비와 비교하고, 평가된 건물의 에너지 소비량이 참조 건물의 에너지 소비보다 높지 않은 경우 에너지 절약 기준을 충족하는 것으로 간주합니다. 평가된 건물의 에너지 소비량이 참조 건물보다 높을 경우 건물이 에너지 절약 요구 사항을 충족하지 못하는 것으로 간주되며 건물의 열 성능을 조정하고 참조 건물의 에너지 소비보다 높지 않을 때까지 비교 계산을 수행해야 합니다.
비교평가법이 주택건물의 에너지 절약 효과를 평가하는 관건은 참고건물의 열공 매개변수를 올바르게 선택하는 데 있다. 참조 건물은 다음과 같이 결정됩니다. (1) 참조 건물의 건물 모양, 방향, 건물 면적, 외부 표면적, 지붕 면적은 평가 건물과 같아야 합니다. (2) 참조 건물의 각 방향에 대한 창 면적은 평가 대상 건물과 같아야 하지만, 평가 대상 건물의 한 방향에 대한 외부 창 면적이 표준 규정을 초과할 경우 참조 건물의 해당 방향에 대한 외부 창 면적을 줄여 해당 방향의 창 벽 비율이 지정된 상한선에 도달하도록 해야 합니다. (3) 건물 외피의 열공 성능 지표에 따라 표준에 명시된 해당 한도를 취한다.
비교평가법은' 여름과 겨울 난방지역 주거건물 에너지 절약 설계 기준',' 상해시 공공건물 에너지 절약 설계 기준' 및 외국의 많은 건물 에너지 절약 기준에 널리 채택된 유연하고 실용적인 방법이다.
4 두 가지 방법의 비교 분석
위 소개를 통해 에너지 절약 종합지표한도법과 비교평가법의 주요 차이점은 건물 에너지 소비의 비교기준이 다르다는 것을 알 수 있다. 전자는 고정 값을 기준으로 하고 후자는 참조 건물의 시뮬레이션 계산 값을 기준으로 합니다. 극한법은 조작이 간단하고 고정 값으로 각종 건물의 에너지 절약 효과를 평가한다. 그러나, 관련 이론 연구와 대량의 엔지니어링 관행에 따르면, 서로 다른 유형의 건축물이 같은 에너지 소비 지표를 달성하기 위해 취하는 에너지 절약 조치는 큰 차이가 있다. 일반적으로 고층 건물은 에너지 절약 요구 사항을 쉽게 충족하며, 저층 건물은 규정 준수가 어렵다. 같은 유형의 건물이라도 체형 계수 등 매개변수가 다르기 때문에 건물 에너지 소비량도 크게 다르다. 또한 건축 면적과 에어컨 면적 계산에 약간의 오차가 있어 최종 평가 결론이 크게 달라질 수 있습니다. 비교 평가 방법은 더욱 유연합니다. 참조 건물의 에너지 소비량은 가변 값입니다. 즉, 건물마다 다른 대비 기준을 채택하여 더욱 실용적입니다. 상해지역의 주거건물 세 채를 선정하여 동적 시뮬레이션 계산을 통해 두 가지 평가 방법을 사용하여 에너지 절약 평가 분석을 진행하다. 구체적인 시뮬레이션 계산은 칭화대 건축기술과에서 개발한 DeST 주거건물 에너지 절약 평가 소프트웨어를 채택하여 계산 조건이 표준에 부합한다.
예 1 오리엔탈 골든 게이트 가든
이 건물은 총 25 층으로, 건물 유형은 고층 주택으로, 내부 보온은 ZL 분말 폴리스티렌 입자 보온재를 사용한다. 봉투 열 매개변수는 1-5 층 외벽의 평균 열 전달 계수 km = 1.48 w/(m2-k), 6-25 층 외벽의 평균 열 전달 계수 km =/kloc-0 입니다 계산 결과 및 평가 결론은 표 1 에 나와 있습니다.
평가 방법
에너지 절약 종합 지수 제한 방법
평가 방법 비교
실제 건물의 표준 한도는 실제 건물의 연간 난방 에어컨 전력 소비량 (kWh/ m2)55. 142.842.942.8 에너지 절약 효과 평가입니다.
에너지 절약 효과가 현저하다
에너지 절약 요구 사항 충족
이 건물은 저층 독립 건물에 속하며, 외벽은 폴리스티렌판으로 보온되어 있다. 외벽의 평균 열 전달 계수 km = 0.84 w/(m2-k), 지붕의 평균 열 전달 계수 km = 0.5 1 w/(m2-k), 외부 창의 열 전달 계수 k = 2.70w 입니다 건축 면적을 계산할 때 지하실과 차고의 면적은 고려하지 않는다. 계산 결과 및 평가 결론은 표 2 에 나와 있습니다.
표 2 Lijiang 조경 건축 에너지 소비 계산 결과
평가 방법
에너지 절약 종합 지수 제한 방법
평가 방법 비교
표준 한도는 실제 건물의 연간 난방 에어컨 전력 소비량 (KWH/M2) 55.157.968.157.9 에너지 절약 효과 평가입니다.
에너지 절약 요구 사항을 충족하지 못함
에너지 절약 효과가 현저하다
이 건물은 전형적인 6 층 다층 주택으로, 외벽은 팽창한 폴리스티렌판으로 보온되고, 지붕은 압착된 폴리스티렌판으로 보온된다. 외벽의 평균 열 전달 계수는 약 0.86 w/(m2-k), 지붕의 평균 열 전달 계수는 약 0.67 w/(m2-k), 외부 창 열 전달 계수는 약 3.0 w/(m2-k), 가중치 창 벽 비율은 0.25 입니다. 계산 결과 및 평가 결론은 표 3 에 나와 있습니다.
표 3 오리엔탈 시티 가든 에너지 소비 계산 결과
평가 방법
에너지 절약 종합 지수 제한 방법
평가 방법 비교
표준 한도 실제 건물은 실제 건물의 연간 난방 에어컨 전력 소비량 (KWH/M2) 55.148.153.248.1에너지 절약 효과 평가입니다.
에너지 절약 요구 사항 충족
에너지 절약 요구 사항 충족
위의 세 가지 예에 대한 시뮬레이션 결과, 서로 다른 유형의 주거건물에 대해 에너지 절약 평가 결론은 다르다는 것을 알 수 있다. 고위층 주거건물 (동방금문가든) 에 대해서는 종합지수 한도법 평가가 높고 비교 평가 법칙의 기본 규정 준수이다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 독립별장 (리강산수원) 의 경우 종합지표한도법은 에너지를 절약하지 못하며 비교평가법은 에너지 절약 효과가 뚜렷하다. 다층 주택 건물 (동방도시 정원) 의 경우 두 가지 방법 모두 에너지 절약 요구 사항을 충족시키는 것으로 평가된다. 건물 봉투 구조의 열적 성능에서 이 세 건물을 평가하면 기본적으로 표준 에너지 절약 요구 사항을 충족시킬 수 있으며 비교 평가법의 평가 결론과 일치한다. 또한 비교 평가법의 정의에 따르면 참조 건물은 에너지 절약 기준을 충족하지만, 한계법으로 저층 건물에 해당하는 참조 건물 (리장 풍경원) 을 평가하면 에너지 절약 기준에 맞지 않는다는 결론을 내리는 것은 모순임이 분명하다. 한계법의 한계는 다층 표준 주택건물의 에너지 소비에 해당하며 다른 건물 유형에는 적용되지 않기 때문에 두 가지 방법은 다층 주택건물을 평가할 때 결론이 일치하고 고층 건물과 저층 건물을 평가할 때 결론이 다르기 때문이다. 도시 고층주택 난방 에어컨의 연간 총 에너지 소비량은 다른 건물 유형보다 훨씬 크다. 따라서 에너지 절약에 대한 요구를 강화해야 한다. 하지만 한계법으로 평가해 고층건물은 에너지 절약 기준에 쉽게 도달하거나 에너지 절약 조치를 취하지 않고 규정 준수를 할 수 있다는 것은 에너지 절약 평가의 최종 목적에 위배되는 것이 분명하다.
5 결론
동적 시뮬레이션 소프트웨어 DeST 를 사용하여 다양한 유형의 주거용 건물에 대한 에너지 소비량을 계산하고 두 가지 에너지 절약 평가 방법을 사용하여 에너지 효율을 평가합니다. 결과에 대한 비교 분석을 통해 다음과 같은 결론을 도출할 수 있다.
(1) 현재 에너지 절약 표준에 규정된 에너지 절약 종합지표 한도법은 다층 주택건물의 에너지 절약 평가에만 적용되며, 다른 유형, 특히 고층 주택건물에는 적용되지 않습니다.
(2) 비교 평가법은 유연하고 실용적인 에너지 절약 평가 방법으로, 서로 다른 건물 유형의 에너지 절약 평가에 적용되므로 한계법보다 과학적이고 합리적이며 건물 에너지 절약 사업의 발전에 더 유리하며 학습과 보급을 받을 만하다.
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