南昌市建筑自然冷热资源分析.docx

南昌市建筑自然冷热资源分析熊滕 201417020721. 南昌市气候特征分析南昌市地处北半球亚热带内，受东亚季风影响，形成了夏热冬冷、四季分明的大陆性季风气候气温：南昌地区气候温和，历年平均气温在 17.1～17.8℃之间，≥0℃积温6256～6530℃气温变幅大，盛夏极端最高气温达 40℃以上，隆冬极端最低气温低于-10℃降水：南昌雨水充沛，历年平均降雨量 1567.7～1654.7 毫米降水分布不均匀，汛期 4～6 月雨量约占全年降水量的一半；年际间降水量差异较大，最大的可达1 倍以上，雨量最多的是 1954 年达 2356 毫米，最少的 1963 年仅 1046 毫米日照：南昌光照充足，历年平均日照时数 1772～1845 小时，7、8 月最多，2、3月最少光照分布与农作物生长旺季基本同步，对农业生产有利太阳辐射：南昌为太阳辐射观测二级站，进行总辐射和净辐射观测1986～2003年平均总辐射量为 4279.02 兆焦耳/ 平方米，1992 ～2003 年平均净辐射量为2078.67 兆焦耳 /平方米风：南昌市地处季风气候区，濒临鄱阳湖，风能资源较丰富由于风力受地形和地理位置影响较大，南昌、新建、进贤均有部分地区临鄱阳湖，风力较大，属风能可利用区；安义不临鄱阳湖，除特殊地形外，风力较小，无利用价值。

季节特征：根据气候学划分季节标准和历史气候资料统计分析，南昌地区有春、秋季短，夏、冬季长的特点虽然四季长短不同，但季节特征明显：春季温暖湿润，夏季炎热多雨，秋季凉爽干燥，冬季寒冷少雨2. 自然通风在南昌市建筑节能中的重要性分析建筑通风分为自然通风和机械通风自然通风不需要消耗动力，它是依靠风压和热压来实现空气流动，从而达到建筑物内部的空气流通和置换通过自然通风可以实现两个目的：一是可以在不消耗动力的情况下降低室内温度，带走室内污浊空气，改善室内热环境，二是可以向室内提供新鲜的自然空气，满足人体对新风的需求合理地利用自然通风可以降低能耗，甚至不消耗能耗，并且能提供新鲜空气改善室内空气品质，自然通风作为建筑节能很重要的一部分，对建筑物内部的能耗控制和环境质量控制起到不可或缺的重要作用，但要充分发挥自然通风的优势是受到当地气候条件的制约 由第一节分析可知，南昌市属于夏热冬冷型地区，根据《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019—2003)中规定：舒适性空气调节室内计算参数冬季温度为18～24％，夏季温度为22～28％最新节能规范规定：室内空气相对湿度低于70％情况下，公共建筑内夏季室内空调温度设置不得低于26℃，冬季室内空调温度设置不得高于20℃。

根据以上规定和以往的工程经验，南昌市在温度16～28℃范围内的时候，都是人体可接受的舒适度环境，所以，站在节能的角度考虑，以16～28℃作为南昌市的舒适温度范围进行统计，根据相关资料，在一个标准年8760小时内，南昌市有5378小时的温度值是位于舒适温度区间内的，占了全年的61.4％对于夏季（6-9月）和冬季（11-2月），南昌市的温度绝大部分处于舒适温度区间以外，自然通风的作用相对较小，但对于春夏和秋冬间的过度季节，利用自然通风来辅助空调系统，可以节约空调能耗，是可行的，节能潜力也比较大3. 南昌市建筑可利用的天然冷热源分析冷热源是指自然界存在的可提供冷热量的物体或空间，包括太阳、天空、水体、岩体等1.利用太阳辐射作为热源根据相关气象资料，南昌市月总辐射的变化图呈山峰状，最大值出现在7月，其次是8月，最小值是1月表明，南昌太阳辐射资源夏秋季高，冬春季明显偏低，7、8月是南昌太阳能丰足月份故对于夏季，应重视太阳能电池用6000℃的高品位热量供给电能（高品位），太阳能辐射制冷（半导体制冷），太阳能吸收式制冷等的推广应用2.利用夜间天空做为冷源根据相关气象资料，南昌市在夏季连晴高温天气，夜间气温约为27℃，相对湿度70％，即水蒸汽分压力2.52kPa，根据经验公式天空温度Ts约为15℃<27℃，是正品位的冷源，有11℃的辐射传热温差。

但只能利用辐射换热的方式从夜空获得冷量，并且建筑物要有足够的表面敞向夜空 3.利用水体做为冷热源南昌市天然水资源非常丰富，有赣江、抚河、玉带河、锦江、潦河纵横境内，湖泊众多，有军山湖、金溪湖、青岚湖、瑶湖等数百个大小湖泊，南昌市市区湖泊主要有城外四湖：青山湖、艾溪湖、象湖、黄家湖（含礼步湖、蝶子湖） ，城内四湖：东湖、西湖、东湖、西湖全市年均产水量为 66.25亿立方米，地表水资源为61.53亿立方米，地表径流量为51.42亿立方米，还原水量为4.07亿立方米，地下水资源为14.97亿立方米因此，可以充分利用南昌市丰富的天然水资源作为冬夏季的冷热源，其潜力巨大4. 利用南昌市天然冷热源的设备性能分析热泵设备的主要性能有：设备能效比（COP、EER）即消耗单位能量提供的冷（热）量，提供的冷、热量，调节冷热量品位的能力，对环境的影响，经济性能，社会性能1.太阳能利用分析针对稳定差，需要研究蓄能、调节技术，研究太阳辐射热量的变换规律与建筑热负荷规律的耦合措施和辅助热源针对能量密度小，需要尽量研发高品位利用技术和大面积收集技术，尤其是利用建筑外表面（大面积）采集太阳能针对品位高（高品位的充分利用），太阳能热水器用6000℃以上的高品位辐射热供给100℃以下的热量，仍是浪费品位；应重视太阳能电池用6000℃的高品位热量供给电能（高品位），太阳能辐射制冷（半导体制冷），太阳能吸收式制冷等的推广应用。

2.夜空利用分析只能通过辐射换热的方式从夜空获得冷量（类似太阳辐射的散射），要有足够的表面敞向夜空夜间获取的冷量蓄存与调节供白天使用建筑内部怎样向夜空散热？ 怎样将建筑内翻向外？怎样避免白天太阳辐射的反向热作用？白天阻挡太阳辐射（遮阳），夜间向天空散热的双功能装置3.江河湖泊利用分析南昌市虽然天然水资源丰富，但主要可广泛应用的天然水资源还是赣江赣江是长江的第七大支流，夏季水位平均约18m，由于缺乏相关水文资料，对于冬夏季赣江水温的波动情况无法做出定量分析，但参考重庆市嘉陵江水文资料，江水温度一般波动幅度很小，因此对于应用赣江作为天然冷热源的设备而言，主要考虑的还是水体泥沙含量，以及能和赣江水温匹配的热泵机组选择问题5. 南昌市建筑节能技术体系与关键技术综合以上几条分析，南昌市建筑节能技术主要有：(1)提高供热系统运行效率合理提高锅炉负荷，改善锅炉运行状况，采用管网水平衡技术，加强供热管道保温2)低温辐射采暖致冷系统利用天棚或地面采暖和制冷，冬季以 28℃的温水向室内送暖，夏季以 19℃的凉水进行低温辐射，冷热辐射温度接近或等于室内的舒适温度上下限3)健康新风系统采用低交换率、小温差的地面送风式空调技术和设备代替大功率，大温差的上给上排式空调设备。

4)采用热量回收系统通过通风管将各房间空气收集起来，与新风交换显热，预热新鲜空气后的污浊空气由设在屋顶部的风机抽出排放，实现健康的通风换气5)使用温湿度独立控制的空调系统提高冷源效率、改善空气质量将室外新风除湿后送入室内，用于消除室内产湿，并满足新鲜空气的要求；同时用独立的水系统使 18-20℃的冷水循环，通过辐射或对流型末端来消除室内显热6)通过各种热泵技术提升低品位热能的温度，为建筑提供热量主要包括热泵型家庭热水机组、空气源热泵、地下水水源热泵、污水水源热泵和地埋管式土壤源热泵。