大連地區(qū)太陽輻射對(duì)居住建筑影響及可利用性分析班級(jí)：建環(huán)132姓名：劉學(xué)斌學(xué)號(hào)：2013114210摘要：在我國北方的采暖居住建筑中，一方面較好的闈護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)為建筑物提供了有利的供熱節(jié)能保障：而另一方面，暖通設(shè)計(jì)又偏于保守，使得供熱能源產(chǎn)生浪費(fèi)。除此之外其更為直接的原因就是對(duì)太陽輻射得熱量的估計(jì)不足。針對(duì)大連地區(qū)的太陽能輻射特點(diǎn)，本文從太陽輻射的角度對(duì)其分析，著重研究大連地區(qū)居住建筑中太陽輻射對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的貢獻(xiàn)量，通過計(jì)算機(jī)模擬量化太陽輻射能及其對(duì)室內(nèi)環(huán)境的熱作用。在資源供應(yīng)口趨緊張的今天,這一研究相信對(duì)節(jié)約能源，綠色環(huán)保具有一定意義。關(guān)鍵詞：太陽輻射能、建筑耗熱量指標(biāo)、計(jì)算機(jī)模擬一?引言：隨著我國由農(nóng)業(yè)大國向工業(yè)現(xiàn)代化國家的轉(zhuǎn)變，對(duì)各種能源的需求也日益強(qiáng)烈到現(xiàn)階段國內(nèi)己經(jīng)不能滿足各種礦物或非礦物能源的自給自足，大規(guī)模依賴進(jìn)II,給各種發(fā)展帶來了沉重的成本壓力，并旦常規(guī)能源的大量使用必將對(duì)環(huán)境造成不利影響。太陽能作為一種重要的可再生能源，取之不盡用之不竭，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染.是目前最有潛力的可持續(xù)能源之一。我國屬于太陽能資源豐富的國家，大連位于東北平原，資源豐富。大連的口照時(shí)數(shù)高于全國平均水平，年口照5069M/W,這意味著其太陽能資源在全年相對(duì)平均。方便控制和使用。建筑物外表面太陽輻射模型的確定：太陽以電磁波輻射形式向地球不斷發(fā)射能量，但是由于大氣層的反射、折射和吸收的共同作用，到達(dá)地面的太陽輻射能被極大地削弱。地球上任何建筑物外墻外表面獲得的太陽總輻射強(qiáng)度均為直射輻射和散射（天空散射、地面反射）輻射組成。其方程式亦可■表示為:I=L+Ida+Idg式中，I為總太陽輻射強(qiáng)度，w/nf:Id為太陽直射輻射強(qiáng)度，w/mJ；Ida為天空散射輻射強(qiáng)度,w/m2；瑚為地面反射輻射強(qiáng)度,w/m2大連地區(qū)現(xiàn)階段建筑能耗現(xiàn)狀:項(xiàng)目指標(biāo)面積（萬平方米）占住宅啪比例（%）耗煤量（萬噸標(biāo)煤）住宅建筑狀況不節(jié)能的建筑397160.6103.25達(dá)到一步建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑2203.44.00達(dá)到二步建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑229935.225.08達(dá)到三步建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑510.80.46住宅合計(jì)6541100132.79附:上表是在摘自大連市政府網(wǎng)站，從表中可以看出大連市主體的建筑是不節(jié)能的建筑,占到了大連市總建筑的60%,是其他建筑面積總和的1.5倍，但耗煤量卻是其他建筑的4倍，所以整體上講大連現(xiàn)階段能耗問題十分嚴(yán)重o大連地區(qū)日平均輻射量圖表：附：橫軸為月份，縱軸為時(shí)間，圖表表示此月份平均一日的輻射量由圖表可發(fā)現(xiàn)6,7，8月份輻射量的平均值最高除7月外基本維持在8時(shí)到12時(shí)最多。幅射分析200?no頌勰9J?2SOM三維數(shù)據(jù)顯示^―TRANSMITTEDTOT.WhTRANSMITTEDWh/m2—幅射分析200?no頌勰9J?2SOM^―TRANSMITTEDTOT.WhTRANSMITTEDWh/m2—TRANSMITTEDTOT.WhTRANSMITTEDWh/m2T-ABSORBEDTOT.WhT-liNCIDENIWh/m2-各項(xiàng)參數(shù)曲線大連地區(qū)四季輻射量計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果為針對(duì)相應(yīng)情況提出有效意見，本文使用計(jì)算機(jī)軟件模擬了大連地區(qū)四季建筑地面及墻壁的入射輻射量以作為參考。鑒于分析所用房屋只有一扇窗，所以對(duì)輻射量的觀測(cè)可以集中在圖左邊窗那側(cè)。通過計(jì)算機(jī)軟件的模擬可以看出大連地區(qū)的口平均輻射量全年相對(duì)平均，以秋季的輻射量最充足，通過對(duì)平均輻射量的觀測(cè)，我們可以有效的進(jìn)行一些太陽能的被動(dòng)式利用。國息-冬一二旻Mr-(0Q8I，0Q8)sF-l5Xyx目割司.再foHF*T*wsx:航_§w【r-安g3火二喜sW二二。(。0?5「。0五#?密落a&◎“8_lxMlgl.曰可攔欄自S?TWVS?^ssVg^g-^nf圖畫倒PIII一ISIKW|!|*閆_|§|閔|||1《ltlHlil-1116111禽三8園f^flII凰Llilw|§|-|||5|||^^圜￡副|倒勤'2lllblil【l§l「lll^J&-副割A(yù)BM』4:$$*泌專李m>:￡親蜜芝豐*3?0=P**#±0N4?*寺邊李xT*n-r■:宣言伊￡B二?舄留盈im誨皿啪X洛欲［繳粉村.佑物斜紡加4*5.f&頸斜4小湖擋帝的&I.代3!￡§綁.化御奶燼0?紹幼泌*揪務(wù)遂的切."徊凱網(wǎng).2。15&電龍泌隊(duì)卸」，$夠海笏3洲2<4：?.■,"NI：商，仙#燼",「■E喜:亟。dl^^irolcaFFi^oriMhBjn970】Xlw柳翊&德淚￡4用1HII初71111X11(04用級(jí)熾”8部財(cái)"■I次.41做”。11寸知砌.4781姻M1K誨孫弱1131反而而i麗痂蕊回曷ii反礎(chǔ)御洞|麗i面F"標(biāo)港燈麗1MIC額冬901Mg膨KI?4).Z刀偵6狙血秋季(8:00-18:00)福町分析X日拘蜘1郴"池C0坎±2413.45*?5.用5S加耕加網(wǎng).10底773?T?i所力1幼3申湖加即4?M0INT備匆敏.任瀏.電24M1枷翁翎伺231562的用餡為鋤加2?1.?2W.C?3:物2.墻壁輻射量醐分折日均卷射魏雎適M703油TOJTSTie祁I(lǐng).斑Ik孔禍〔祀I的1.禍可凱派Ik孔洲I斑1的1.桐"沸1W&1初1.刊1W1書1.灑I沖I祀1.襯仞砌1.戢1襯仞71帽射分析日均融#1盲避血?我0偷TTOTHTr?春季(8:00-18:00)羽玫0,411001103U0伽31103110V301210WI事咯氣；：紀(jì)：*安混：”弘::洲?洛：雄"【：仰3*安混：泠/而沼俗尸必*了"2容：洛；籍沼"對(duì)WT知游飛滸：建它族如頌5敏皿5J例'：好：象粗5】?。鄣模闳展?xoil110i/dligpLmiLp^oLr】』創(chuàng)^」.卻J.?nJ伽』97wJ伽wLuJcchkLoPII18124wJwgtLlI.^zjLlJ.iaiJaneTLlI41ij.4nj/Ki』.1ha』O)i』^iLt2』34iJ：L』"場(chǎng)］的』如』81們」粉』劌iJ竺L秋季(8:00-18:00)17?7?犧3|肺S1711553.三維顯示數(shù)據(jù)F珈頒幅射分析日均黝縮淘4(0-19X1^HTB7TKF珈頒春季(8:00-18:00)?Y.的1321例福妹分析日均瞞的1321例§ss§§8ss.s胃耳Q=weH反一(00661—098)#兇(00661—0066)胳諾?CKLSL借皿靠Imn太陽能的被動(dòng)式利用方式：通過分析大連地區(qū)建筑的能耗，及對(duì)大連地區(qū)口平均輻射量的模擬，建議對(duì)太陽能進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)谋粍?dòng)式利用，被動(dòng)式利用太陽能是指不采用任何其他機(jī)械動(dòng)力，直接通過輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)太陽能采暖或供冷。被動(dòng)式太陽能利用技術(shù)和最初建筑設(shè)計(jì)密不可分，常見成熟的技術(shù)有太陽能采暖和太陽能通風(fēng)降溫。常見的方式主要是通過讓太陽輻射直接進(jìn)入室內(nèi)利用或通過某些建筑構(gòu)件采集和儲(chǔ)存熱能，然后通過空氣循環(huán)進(jìn)入建筑內(nèi)部加以利用。按照設(shè)計(jì)構(gòu)造的不同，一般有以下幾種方式。直接受益式直接受益式就是指在建筑的的采光方向立面設(shè)置大面枳玻璃窗，將太陽光直接引入室內(nèi)的方式。進(jìn)入室內(nèi)的太陽光一股落于室內(nèi)的墻面、地面和家居等表面上，房間在利用其光能與熱能的同時(shí)，也將一部分熱能存儲(chǔ)于墻體或樓板之中。集熱墻式'集熱墻又叫特隆布?jí)?，?856年由法國學(xué)者Trombe等由直接受益式發(fā)展而來，其做法是通過蓄熱墻體外面罩一層玻璃，中間有一定厚度的夾層空氣，將建筑物外墻面實(shí)墻部分得到又散失的太陽輻射能利用起來。附加陽光間附加陽光間是指在建筑的主體房間南側(cè)設(shè)置一層由玻璃幕罩著的房間，陽光問與主體房間有墻或窗戶隔開。陽光間一般是作為公共性的空間加以使用，比如辦公建筑中常常作為休息廳，咖啡廳等存在，也可■用于養(yǎng)花或栽培，也叫溫室式太陽房。這種方式隨著現(xiàn)代建筑注重公共交流等空間而越來越多，常常見于寒冷地區(qū)辦公樓等。屋頂蓄熱式在我國大多數(shù)地區(qū)，常年水平向太陽輻射總量一般大于某?個(gè)立面的太陽輻射量，因此在水平面上設(shè)置蓄熱體往往能夠更高效的利用太陽輻射能。屋頂蓄熱雖然理論上效率很高,可是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)防水施工有較高要求，對(duì)建筑設(shè)計(jì)帶來許多不便。材料蓄熱式該做法構(gòu)造由太陽能集熱器和蕾熱物質(zhì)（通常為卵石地床）構(gòu)成，安裝時(shí)集熱器水平位置低于蓄熱物質(zhì).這種類型一般用于山地，空氣在集熱器中被加熱后，在熱壓驅(qū)動(dòng)下流過蓄熱物質(zhì)，并存儲(chǔ)熱量。在非口照階段，則由蓄熱物質(zhì)向室內(nèi)供熱。在北方地區(qū)的民居中，土炕非常普遍的用于居民的采暖和生活，土炕內(nèi)是用實(shí)心粘土磚砌成煙道，炊火產(chǎn)生的熱煙在煙道內(nèi)流動(dòng)直接放熱，煙道內(nèi)粘土磚也在蓄存熱量，其余的廢煙通過分隔墻上的孔洞排出。實(shí)心粘土磚有一定的蓄熱能力，在炊火停止后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間也在供給熱量，持續(xù)的滿足供熱，這是勞動(dòng)人民利用