專利名稱：：采暖建筑中建筑熱環境與建筑節能控制方法
技術領域：
：本發明涉及采暖建筑中建筑熱環境與建筑節能控制方法。
背景技術：
：1992年聯合國"環境發展"大會通過了《21世紀歷程》，我國立即響應并提出了《中國21世紀議程》，把"節約能源，降低煤耗，開發再生能源"作為我國"保護環境，堅持可持續發展"的基本國策和重要任務。在各國總能耗中，建筑耗能約占30%~40%，我國也不例外。同時，我國能源生產總量年平均增長率僅為全國生產總值年平均增長率的1/2。能源生產遠滯后于國民經濟的發展。加之我國建筑圍護結構(屋頂、墻和窗)熱工性能不高，采暖系統效率低，導致我國居住建筑采暖能耗均為發達國家的三倍之多。因此，改善室內熱環境，提高居民生活質量，節約建筑用能，減輕國家能源生產短缺壓力極具緊迫性。我國建設部《建筑節能"九五"計劃和2010年規則》中，提出要求新建采暖居住建筑，1996年底為止，在1980~1981年當地通用設計能耗水平基礎上，普遍降低30%，作為第一階段；1997~2004年在第一階段節能基礎上再節能30%，作為第二階段；2005年起，要求在第二階段節能基礎上，再節能30%，作為第三階段。隨著我國建筑節能開展與實施，國家頒布了《民用建筑熱工設計規范》(GB-50176-93)和《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》(JGJ-25-2003)。《民用建筑熱工設計規范》是以我國建筑科學研究院胡磷，浙江大學蔣鑒明，重慶建筑大學陳啟教授(建筑物理博士導師)為代表的老一代建筑科技者，學習蘇聯，結合我國國情，解決了我國夏熱冬冷和夏熱冬暖地區，夏季建筑室內自然通風條件下，室內熱環境與圍護結構隔熱控制設計和我國嚴寒、寒冷和夏熱冬冷地區，冬季建筑室內采暖條件下，室內熱環境與圍護結構保溫控制設計實踐問題。其中的"在自然通風條件下圍護結構的隔熱控制"以多層平壁周期性不穩定傳熱理論為基礎，采用室外氣候特征參數統計值平均計算法，在自然通風(開門、開窗)條件下提出了下面溫度特征參數不等式作為室內熱環境控制條件式中，《自一室內自然通風(開門、開窗)條件下，圍護結構內表面溫度(特征參數)的最大值['C]:f。，一當地室外空氣溫度(特征參數)f。的最大值fC]。由多層平壁不穩定傳熱理論，上式變為式中，圍護結構內表面的平均溫度['C];^4。一圍護結構外表面(考慮太陽輻射)綜合溫度波幅['C];V。一室外綜合溫度熱波由外表面傳至圍護結構內表面的衰減倍數；4。一室外空氣溫度諧波的波幅['C];"'_室外空氣溫度諧波由室內傳至圍護結構內表面的衰減倍數。顯然式[l.l-l]，即室內無空調(自然通風)條件下的熱環境控制條件。它只能使室內"人體熱平衡"盡可能靠近舒適平衡的"可忍耐熱平衡"的范圍之內。也只能作此權宜的規定，以控制室內熱環境的過熱狀況。由式[1.1-2]，在室5自然通風，開門開窗條件下，圍護結構內表面溫度最大值《，，是在內表面溫度平均值S基礎上，取雙向熱波作用，即室外綜合溫度熱波作用于圍護結構外表面和室外空氣溫度熱波作用于圍護結構內表面，并分別衰減到內表面上兩波合成的結果。依據(蘇)A.M'ixiKJioBep多層平壁不穩定傳熱公式，兩波分別傳至內表面的衰減倍數v。和v,由下式確定v0=0.9—~i--=-----^--——^[1-1-3]A+Jl,OA+、+凡,O"0or,式中D—多層平壁的熱工特性參數一熱惰性指標^&,...^—由內到外，各層材料的蓄熱系數[w/m、](空氣間層蓄熱系數SK))。八。,A,。…,凡,。一由內到外各層材料外表面蓄熱系數[w/m、〗。a,',a。一分別為平壁內、外表面的換熱系數[w/m、]。乂,一平壁內表面蓄熱系數[w/m2k].在有限厚度的多層平壁條件下，材料層受到周期性波動的溫度諧波作用時，其表面的溫度波動大小，不僅與材料本身的物理性能有關，而且與邊界條件有關。即在順著溫度波前進方向，與該材料層相接觸的介質(另一材料層或空氣)的熱工性能和散熱條件對其表面溫度波動程度具有影響。由傳熱學理論知，材料層表面受到溫度諧波熱作用時，其表面溫度波動振幅的大小，主要取決于"劇烈波動層"范圍內的材料熱物理性能。這個"劇烈波動層"范圍就是該層的"物理計算厚度"一即熱惰性指標D-l.O。所以，對有限厚度材料層，當"劇烈波動層"還沒有超出該材料層范圍，即材料層的熱惰性指標D》1.0時，則其表面溫度波動主要與材料層的熱物理性能有關，此時，可近似地認為y:s;當材料層的D〈1.0，即"劇烈波動層"己超出該材料范圍時，則材料層背波面的蓄熱系數y，作為邊界條件對表面溫度波動具有影響，此時y^s。由此，對于材料層"物理計算厚度"D》1.0和D〈1.0的兩種情況，分別由下面遞推公式確定材料層表面蓄熱系數當D!〈1.0時，；;,。=^^[1.1-5b]式中，a,—為平壁內側第1層的邊界因素(與室內空氣熱交換的程度)的影響，i,，S,均是反映該層材料熱特性參數的影響。從第二層開始，以后任一層的外表面蓄熱系數[1.1-6b]當Dm〈1.0時，凡,。=mn'0，(w=2,3,4...")式中Lm表示第m-l層的蓄熱特性對第m層的影響。最夕l^層外表面的蓄熱系數，即是平壁外表面的蓄熱系數，艮P:凡,。=3W、平壁內表面蓄熱系數計算確定平壁內表面蓄熱系數;v時，分下述幾種情況進行(當Di》1.0時，A/=&[1.1-7]當DKl.O，但D!+D2》1.0時，乂,=，1、。2[1.1-8]1+A《當D一D2+…Dm-i〈1.0，而D一D2+…Dm^1.0時，則按下列遞推公式求之，，—Hi+S>H^>Vi,,—《i+"-2m—''[1.1-9]及+;;2.當整個平壁的ZD〈1.0時，則首先求出最后一層的內表面蓄熱系數1+式中，Rn—平壁最外一層的傳熱阻[ll^k/w]Sn—最外一層材料的蓄熱系數[m2k/w]。一平壁外表面的換熱系數[w/m、](按《規范》a。=23.0)求得凡,后，再按式[l.l-9]遞推求出平壁內表面的蓄熱系數;v。由上所述，要想求出《自，則必須按上面各式進行繁雜的計算。同時首先要知道圍護結構多層平壁的"構造"所具有的材料特性參數值各材料層的蓄熱系數S，傳熱阻R和熱惰性指標D等。因此，先假定多層平壁"構造"，即各材料層的S，R，D均為已知，代入上面各式最后求出《_后，代入式[l.l-l]進行判定。倘若式[l.l-l]不成立，尚須重新假定"構造"方案，再重復計算，直到式[l.l-l]完全成立為止。此計算過程稱為"反復試算驗證法"("構造"方案假定需憑經驗進行)。由此可知，該圍護結構的隔熱控制方法，在理論上，科學、完整、嚴謹。但存在下面不足、計算過程繁雜，且須預先設定圍護結構(屋頂、墻)的特性參數后才能反復試算驗證，不能直接求出其特性參數值來控制室內熱環境狀況；[2]、室內熱環境控制是在自然通風(開門開窗)條件下建立的對室內空調(關門關窗)條件下的室內熱環境與節能控制不適用。因此對上述優點必須繼承，對其不足必須更新發展。綜上所述，《民用建筑熱工設計規范》(GB50176-93)只適合當時我國夏熱冬冷，夏熱冬暖地區夏季自然通風條件下的圍護結構(屋頂、墻)的隔熱控制和三北寒冷、嚴寒和夏熱冬冷地區冬季室內采暖條件下圍護結構的保溫控制，對于節能控制毫未涉及；同時兩者在傳熱理論上沒能統一起來；在計算方法上需先假定圍護結構特性參數值后，才能進行經驗性的驗算。《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》是在《民用建筑熱工設計規范》(GB50176-93)中，夏季室內自然通風(開門開窗)條件下圍護結構隔熱控制基礎上，建立的我國南方較低緯度沿海"夏熱冬暖地區"夏季室內空調條件下《節能標準》。它強調室內自然通風和遮陽等綜合措施來解決夏季的圍護結構的節能控制。因此，它具有上述《規范》中夏季室內自然通風條件下，圍護結構隔熱控制中的不足。根據上面簡介，為使各地區《建筑節能設計標準》具有可比性，從夏季室內空調與冬季室內采暖條件下的室內熱環境控制和轉換為圍護結構的隔熱和保溫控制與節能控制之間的相關性出發，即從此三個層面的控制條件和控制參數與當地氣候特征控制參數間的相關性，圍護結構(窗，墻)特性控制參數間的相關性出發，找出它們相關性之間的內在聯系，在統一、科學、完整的理論指導下，創新出科學、簡捷計算方法，統一制定具有中國特色的各地區"建筑節能設計標準"是當前急待解決的重要問題。由上述現有技術簡介可知"室內自然通風"條件下的《南方節能標準》以及"室內自然通風"條件下的熱環境與隔熱《規范》和"室內采暖條件"下的熱環境與保溫《規范》等，存在傳熱理論上的不統一例如，"室內自然通風"條件下的熱環境與隔熱《規范》和"室內自然通風條件"下的《南方節能標準》采用圍護結構多層平壁周期性不穩定傳熱理論；其次，它們還存在計算方法上的不統一例如，"室內自然通風"條件下的熱環境與隔熱《規范》和《南方節能標準》，兩者均采用了"反復試算驗證法"；此計算方法都屬于經驗性賦值方法。因此，導致上述三個《節能標準》中的圍護結構(屋頂、墻)節能特性控制指標失去了"相應可比性"。另外，上述幾個"節能標準"均與相應條件下的《規范》失去了相關性聯系，即未能把《節能標準》中相應的圍護結構節能控制，與《規范》中的熱環境和圍護結構(屋頂和墻)的隔熱與保溫控制三者聯系統一起來。同時，《節能標準》未能從圍護結構(屋頂和墻)的特性控制指標與圍護結構(窗)的特性控制指標間的相關性聯系中，由墻的特性控制指標，直接計算鎖定窗的特性控制指標，從而導致了窗的特性控制指標人為任意賦值。使三個《節能標準》中圍護結構窗相應的特性控制指標也失去了"相應可比性"。
發明內容本發明所要解決的問題是，提供一種能較好地解決采暖建筑中保溫節能問題的采暖建筑中建筑熱環境與建筑節能控制方法。本發明提供的技術方案是采暖建筑中建筑熱環境與建筑節能控制方法，包括以下步驟一、依據采暖建筑當地最近10年的連續5天以上室外空氣溫度平均值^S5。C的室外空變化值V,、當地建筑屋頂水平外表面和北墻外表面太陽輻射照度的日平均值T^、4、最大值Iw^p1^^計算出當地建筑屋頂水平外表面和北墻外表面的綜合溫度平均值r^,。和^^。與其相應波幅值^^。和4v^。(一)由當地氣象局的測定值，計算當地最近10年內連續5天以上室外空氣溫度平均值5、振幅4)和初相位，《^5°C，[l]、室外空氣溫度平均值/—。[2]、室外空氣溫度波幅」0^"^"(^).max—f().min)[3]、Vmax所對應的時間r。由變化值/。_,通過內插法確定式中~14、^。分別為最近10年內連續5天以上室外空氣溫度平均值F。S5。C的14點和20點時的室外空氣溫度的平均值；與初始時間r。相對應的初相位％為伊。=15x2"。(二)計算；,。和；,。及^_加和4_加；、計算；,。和；^p為屋頂水平外表面或北墻外表面材料的吸收系數，P=0.7;"。為屋頂水平外表面或北墻外表面的換熱系數，"。=23.0[W附、];當地建筑屋頂水平外表面和北墻外表面太陽輻射當量溫度波幅j—一7//maxj—.。7wmax&"http:///max一〃、"m'm欲—〃、計算^^,。和4v^。由室外空氣溫度波幅4和相位角外，與太陽輻射當量溫度波幅和相位^Pw:0。和9^=0°，按下面矢量迭加公式計算4-加=V4v催+《+2為n儒x'4'cos(p,w—二、確定采暖建筑中保溫時屋頂和墻的傳熱阻控制指標、保溫時墻的傳熱阻控制指標[i。]^i。由當地建筑八十年代通用設計墻體傳熱阻值確定；、保溫時屋頂的傳熱阻控制指標[i。]^,。;^為室內采曖溫度18。C時，采暖建筑當地冬季平均相對濕度下的露點；三、確定采暖建筑中不帶窗的墻的保溫節能三元控制指標保溫節能時墻的傳熱阻控制指標[Uwmm、熱惰性控制指標[A—f]w咖、熱流密度控制指標[1￡],<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>式中為s為墻的保溫節能效率，四、屋頂的保溫節能三元控制指標保溫節能時屋頂的傳熱阻控制指標[i。^]h,、熱惰性控制指標["。-￡]細、熱流密度控制指標U^ax<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>五、確定采暖建筑中整面是窗的保溫節能三元控制指標窗的保溫節能傳熱阻控制指標[&_￡]^:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>式中，s=Fs/F。，《窗面積、F。墻面積,《-l/(l+s);窗的保溫節能熱惰性控制指標[A^lv^:[Uwmin=2.13fa(1.46A—，)窗的保溫節能熱流密度控制指標[仏—￡]Wmax:「0]=18L、—￡Jwmin六、確定采暖建筑中帶窗的墻中墻和窗的保溫節能三元控制指標墻的保溫節能傳熱阻控制指標按照確定、墻的保溫節能熱惰性控制指標or按照[A-^min=2.13何1.46纟—加;~~^~^)、墻的保溫節能熱流密度控制指標按照1J—7"H=77^(1-。X確定；窗的保溫節能傳熱阻控制指標按照^^確定；窗的保溫節能熱惰性控制指標a按照[化畫丄誦=2.13何1.464_，')、窗的保溫節能熱流密度控制指標按照Uw鵬二rJ8/f，確定;其中"—[Umin+S[U『mm『min按照上述墻、屋頂和窗的保溫節能三元控制指標(傳熱阻控制指標，熱惰性指標控制指標和熱流密度控制指標)來控制墻、屋頂和窗的保溫節能性能。上述步驟三和四中s二采暖建筑節能效率X7(T/。。采暖建筑節能效率可按國家標準中的有關規定取值。如中國國家標準規定采暖建筑節能效率不低于50%，則步驟三和四中s=0.350;對于采暖建筑節能效率為65%，則步驟三和四中s=0.455本發明"建筑熱環境與建筑節能設計相關控制法"的優點依據前面對建筑熱環境和建筑節能控制各層面控制問題的論述與論證，顯然本發明具有下列優點充分發揮了我國幾十年所積累氣象資料的使用價值，尤其采用"室外氣候特征控制參數的統計平均值法"(見步驟一)，使建筑節能各層面的控制指標的計算，簡單快捷，投入成本小。[2]免除了已知"典型建筑"計算模型的有關窗墻面積比，體形系數，圍護結構熱惰性指標等參數限制，消除了種種人為隨意性，同時，使建筑師發揮建筑設計創作中的主動性。在《民用建筑熱工設計規范》基礎上，改進並統一了冬季室內采暖條件下的室內熱環境控制條件，使夏冬季室內采暖條件下的熱環境控制條件統一到多層平壁周期性不穩定傳熱理論基礎上。尤其是創新地提出了"多層平壁周期性不穩定傳熱簡化公式"(熱惰性控制指標計算公式)，使得室內熱環境控制條件，由原來的"反復試算驗證法"改變成"直接計算鎖定法"，免除了繁雜的計算，大大地簡化了計算過程，便于建筑師掌握。在室內采暖熱環境控制基礎上，對圍護結構(墻、屋頂)的保溫控制層面上的保溫熱工特性控制參數的限定值(即控制指標)，"直接計算鎖定"，概念清晰，計算簡捷。由于有窗圍護結構的窗墻面積比的不同，導致其窗墻並聯等效傳熱阻隨之變化，使得有窗圍護結構總體的節能控制不能完全達到圍護結構應具有的節能效率的控制要求，只能達到節能效率控制所要求的88%100%范圍之內變化。為了國家窗墻並聯等統計建筑節能效率的真實、準確、可靠性，則提出了"效傳熱阻形式不變原理"(步驟六)，按建筑各種不同的窗墻面積比所確定的上述范圍內節能效率百分比值，同除窗和墻的傳熱阻，以調整窗和墻的傳熱阻控制指標，使有窗圍護結構能完全達到國家規定的節能效率100%的要求。具體實施例方式2-2具體計算1.1、當地冬季氣象資料的計算1.由湖北省氣象局，口最近10年最冷月空氣溫度^^5[。C]測定值(如下表01)計算室外空氣溫度平均值5，波幅X。和初相位角p。(初始時間r。)表01漢口^S5[。C](冬季)室外空氣溫度測定值^\空氣溫度測定值「'ci^^平^值最大值最小值每天6小時連續觀測值〖0'0'min測定值[。c]2.77656.28020.14971,03740.98545細33.3220室外空氣空氣平均值由表Ol取值為~=2.7765[°C]室外空氣溫度波幅,)=會(6.2802-0.1497)=3.0653[oC]室外空氣溫度最大值所對應的初始時間,由表Ol用內查法公式確定為L=14+6.2802-5遞35.0082-3.3220x6=18.5255[&]相對應的初相位角%=15xr0=277.8829[°C]當時間坐標原點取在正午12時，室外空氣溫度諧波精確到基波的瞬時值-Vr=2.78+3.07cos[15(r-12.53)]或,0—r=2.78+3.07cos(15r—187.88)2.由湖北省氣象局按漢口冬季最近10年最冷月r。25[。C]太陽輻射照度觀測值(如表02)。表02.漢口冬季最冷月太陽輻射日平均總量、日平均值、日最大值及其出現時間<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>太陽輻射當量溫度平均值/[w/n^]由表02取值計算(結果如表03所示)；[2]室外綜合溫度平均值由式:。4+p丄rC]計算(結果如表03所示)；太陽輻射當量溫度波幅(按《民有建筑熱工設計規范》)由式4隨=//隨—,計算(結果如表03所示)；室外綜合溫度波幅計算由室外空氣溫度波幅Ao，相位角p。，與太陽輻射當量溫度波幅4.,和相位角％，按下面矢量迭加公式計算(下面諸參數計算過程和計算結果如表03所示)(D水平向上綜合溫度波幅與相位角A.加=V10'522+3'072+2.10.52'3.07cos(0—187.88)=V56.1096=7.49[°C],—,10.52sin(0)-3.07sin(187.88),—,—0.4246，，a"m、^V加"g^TT^~m、.，^"~^o，00、=&，，，^=273.25=6.22W)10.52cos(O)+3.07cos(l87.88)②東墻向綜合溫度波幅與相位角7.47954。=^5.792+3.072+2.5.79'3.07cos(—60—187.88)=V29.6028=5.4445.79sin(—60)+3.07sin(187.88)「,—5.4938屮，，爐f,=&1-^——^-^-^=&1-=268.47°0F,m=5.9(P])W.加S579cos(—60)+307cos(18788)s—0.1445、五"。l"③西墻面綜合綜合波幅與相位角<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>W加s8.79cos(60)+3.07cos(187.88)S-0.1455"加L"沙南墻面綜合溫度波幅與相位角Ay-"a=79.482+3.072+2.984+3.07cos(O—187.88)=V46.4092=6.824[°C],一'9.84sin(60)+3.07sin(l87.88),—,8.09877Acn。,《，逛-^~^-^-^=《-=76.93。=5.13[/z])s9.84cos(60)+3.07cos(l87.88)1.8795"加(§北墻面綜合溫度波幅與相位角％4.加=力.622+3.072+2'3.62■3.07cos(O-187.88)=V0.5162=0.72[。C]3.62sin(0)+3.07sin(l87.88)一,0.4246，￡fV10,。^「,，、爐八,，=&1-^-^-1=&1-=76.93。(r一=8.42帥^加S3.62cos(0)+3.07cos(l87.88)S0.5795、"加L"表03太陽輻射當量2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>1.2、圍護結構一屋頂和墻的保溫防潮控制條件與保溫三元控制指標[l]室內保溫防潮熱環境控制條件室內采曖溫度為〈"8[。C]時,室內保溫防潮熱環境控制條件在湖北省78個城市中,有59個城市冬季相對濕度^275[%],取此值作為保證率79%的城市(冬季)圍護結構內表面不結露的室內保溫防潮熱環境控制。即當室內采曖溫度。=18[°C]時,室內飽和水蒸汽分壓力為:五=15.47[mw.//g],當相對濕度p=75[%]時,室內實際水蒸汽分壓力:6=￡"=11.60[附附./&]。當此實際水蒸汽分壓力e，達到飽和水蒸汽壓力時，相對應露點為^-13.5[。C](或取室內采曖溫度18。C時，采暖建筑當地冬季平均相對濕度下的露^/》。因此，由不結露控制條件要求內表面溫度平均值[&]^-1=13.5-1=12.5[。C]冬季室內釆暖條件下，屋頂和墻的保溫三元控制指標的確定以北墻不結露為基準，已知80年代通用設計墻的傳熱阻[i。]目=0.5[附、/^]，校核北墻內表面是否結露=18-^(18—7,2)=15.6[°C]12.5[。C](內表面不結露)在要求屋頂和北墻內表面平均溫度^=15.6[1]的條件下，屋面保溫傳熱阻-18—15.5l"j咖18—156墻的保溫三元控制指標-x0.11=0.11[m2"w]國=0.5[附2叫,=2.13何1.46^一凡)=2.13￡w(1.46x7.5x^^)=5.1;min0.1118-15.61.3、圍護結構一屋頂、墻的保溫節能三元控制指標確定墻和屋頂的保溫節能三元控制指標條件[1]墻的保溫節能控制指標，由國家規定節能50%的采暖建筑中，保溫節能效率e=0.5x0.7=0.35貝U有<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>屋頂保溫節能控制指標:0.110.11、誦式中，.一墻的傳熱阻；[《F1.—在已知窗墻面積比s條件下，窗的傳熱阻；(Ps—相l"cJminlacJminTs應的窗墻比S時的窗墻相關性系數。現取S=1.0為例當S-1.0時，(^.。=0.780，則窗的保溫節能控制指標0.78[《—￡]誦=0.78x0.77=0.60[附^/w〗H0.60屋頂、窗的保溫節能三元控制指標如下表04所示屋頂、墻和窗的保溫節能三元控制指標.^^^護結構名禾保溫節冑^\^元控制指標屋頂各向墻各向窗(s=1.0)傳熱阻控制指標lX-￡]mln0.17[《—￡]min0.770.60熱惰性指標控制指標4.200熱流密度控制指標[w/m2][q。-E]max14.7[q。-E]max14.0[qs-E]max18.0注冬季考慮太陽輻射照度后，対屋頂保溫節能更為有利。1.5、圍護結構保溫節能三元控制指標調整由"窗墻并聯等效傳熱阻形式不變原理"，則有W_["'"Ln[(E]咖(1")=0.60x0.77(1+1)=0.924=。67<。"￡[《丄+丄0.60+1x0.771.37取《=^=0.87,[《—丄,==0.69;g=0.88;則調整后等效傳0.770.870.8716熱阻[&]/a，即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>最后，冬季室內采曖條件下，圍護結構的保溫節能三元控制指標如下表05所示05調整后的屋頂、墻、窗的保溫-節能三元控制指標<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>權利要求1.采暖建筑中建筑熱環境與建筑節能控制方法，包括以下步驟一、依據采暖建筑當地最近10年內連續5天以上室外空氣溫度平均值的室外空氣溫度最大值to-max和最小值to-mim以及變化值t0-τ、當地建筑屋頂水平外表面和北墻外表面太陽輻射照度的日平均值<overscore>I</overscore>H、<overscore>I</overscore>N、最大值IHmax、INmax計算出當地建筑屋頂水平外表面和北墻外表面的綜合溫度平均值<overscore>t</overscore>H-sa和<overscore>t</overscore>N-sa與其相應波幅值AH-tsa和AN-tsa(一)由當地氣象局的測定值，計算當地最近10年內連續5天以上室外空氣溫度平均值<overscore>t</overscore>o、振幅A0和初相位[1]、室外空氣溫度平均值<overscore>t</overscore>0[2]、室外空氣溫度波幅[3]、t0.max所對應的時間τ0由變化值to-τ通過內插法確定式中t014、t020分別為最近10年內連續5天以上室外空氣溫度平均值<overscore>t</overscore>o≤5℃的14點和20點時的室外空氣溫度的平均值；與初始時間τ0相對應的初相位為(二)計算<overscore>t</overscore>H-sa和<overscore>t</overscore>N-sa及AH-tsa和AN-tsa；[1]、計算<overscore>t</overscore>H-sa和<overscore>t</overscore>N-saρ為屋頂水平外表面或北墻外表面材料的吸收系數，ρ＝0.7；α0為屋頂水平外表面或北墻外表面的換熱系數，α0＝23.0；[2]當地建筑屋頂水平外表面和北墻外表面太陽輻射當量溫度波幅[3]、計算AH-tsa和AN-tsa由室外空氣溫度波幅A0和相位角，與太陽輻射當量溫度波幅和相位角和按下面矢量迭加公式計算二、確定采暖建筑中保溫時屋頂和墻的傳熱阻控制指標[1]、保溫時墻的傳熱阻控制指標[Ro]Nmin由當地建筑八十年代通用設計墻體傳熱阻值確定；[2]、保溫時屋頂的傳熱阻控制指標[Ro]Hmin(td-1)<<overscore>θ</overscore>i<18Ri＝0.11；td為室內采曖溫度18℃時，采暖建筑當地冬季平均相對濕度下的露點；三、確定采暖建筑中不帶窗的墻的保溫節能三元控制指標保溫節能時墻的傳熱阻控制指標[Ro-E]Nmin、熱惰性控制指標[D0-E]Nmin、熱流密度控制指標[q0-E]Nmax式中為ε為墻的保溫節能效率，四、屋頂的保溫節能三元控制指標保溫節能時屋頂的傳熱阻控制指標[Ro-E]Hmin、熱惰性控制指標[D0-E]Hmin、熱流密度控制指標[q0-E]Hmax五、確定采暖建筑中整面是窗的保溫節能三元控制指標窗的保溫節能傳熱阻控制指標[Rs-E]min式中，s＝Fs/Fo，Fs窗面積、Fo墻面積，ξ＝1/(1+s)；窗的保溫節能熱惰性控制指標[Ds-E]Nmin窗的保溫節能熱流密度控制指標[qs-E]Nmax六、確定采暖建筑中帶窗的墻中墻和窗的保溫節能三元控制指標墻的保溫節能傳熱阻控制指標按照確定、墻的保溫節能熱惰性控制指標按照墻的保溫節能熱流密度控制指標按照確定；窗的保溫節能傳熱阻控制指標按照確定；窗的保溫節能熱惰性控制指標按照窗的保溫節能熱流密度控制指標按照確定；其中按照上述墻、屋頂和窗的保溫節能三元控制指標來控制墻、屋頂和窗的保溫節能性能。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟三和四中e=采暖建筑節能效率乂70%。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于步驟三和四中e=0.350。4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于步驟三和四中s=0.455。全文摘要采暖建筑中建筑熱環境與建筑節能控制方法依據采暖建筑當地最近10年內連續5天以上室外空氣溫度平均值t<sub>0</sub>≤5℃的數據資料計算出當地建筑屋頂水平外表面和西墻外表面的綜合溫度平均值與其相應波幅值；確定采暖建筑中保溫時屋頂和墻的傳熱阻控制指標；確定采暖建筑中墻、屋頂、窗的保溫節能三元控制指標；按照上述墻、屋頂和窗的保溫節能三元控制指標來控制墻、屋頂和窗的保溫節能性能。本發明充分發揮現有氣象資料的使用價值，采用簡單的方法，使節能各層面的控制指標的計算，簡單快捷，投入成本小。該方法用于建筑熱環境與建筑節能設計，可以大大提高建筑的節能效率。文檔編號F24D19/00GK101476753SQ20081024632公開日2009年7月8日申請日期2008年12月31日優先權日2008年12月31日發明者黃衡棟申請人:孝感學院