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摘要:以某省居住建筑为实例,介绍了PKPM软件在建筑能效测评中的应用,描述了该建筑在PKPM软件环境下的建模过程,并通过PKPM软件对该建筑的全年能耗进行了模拟,计算了其相对节能率。计算结果表明,该建筑的相对节能率达到了6.27%,符合该省对居住建筑的节能要求。
关键词:PKPM;能效测评;节能
能效测评是指对建筑能源消耗量及其用能系统效率等性能指标进行计算,检测,并给出所处水平的活动。建筑能效测评以单栋建筑为对象,且包括与该建筑相联的管网和冷热源设备,民用建筑的用能设备主要是指采暖空调系统和照明两大类。
1.PKPM软件介绍
①PKPM软件概况:该软件是中国建筑科学研究院开发,是一个系列软件,除了建筑、结构、设备、设计于一体的集成化CAD系统以外,目前PKPM还有建筑节能系列、建筑概预算系列、施工系列软件、施工企业信息化等。功能比较齐全,在建筑行业中有着广泛的应用。
②能效测评模块接收:本文介绍的是PKPM节能系列软件中的能效测评模块,该测评软件具有建筑节能分析、建筑能耗分析以及节能率计算等功能。PKPM能效测评模块提供了大量不同保温体系的墙体,屋面和楼板类型,可以根据建筑实际情况进行选取,也可直接读取设计中的各种门、窗、尾面、柱、房间等设计参数,自动计算建筑物的体系系数和窗墙比等参数。可根据国家和地方现行规范标准,并按项目所在地的全年气象数据,对实际建筑和比建筑进行全年小时的逐时能耗分析计算,计算出每平方米建筑面积的年采暖、空调冷热量指标和耗电量指标,计算出其相对节能率,并根据相关规范标准规定,计算评估建筑能效等级。
2、项目概况
2.1基本情况
测评建筑项目位于某省内,本身属于商住楼单体建筑,朝向为南,一共包含30个楼层,整体建筑面积是4368㎡,占地面积为4739.81㎡,其中,该项建筑的高度为85.80m,在施工过程中,采取的是框架剪力墙结构。从该项公共部分的建筑面积来看,1-3层为4368㎡,居住区域建筑面积是31334㎡。在此过程中,借助PKPM能够产生重要的作用,它可以有效的测评软件模拟计算对象,这一对象是建筑的居建部分。
2.2建筑热工设计情况
在建筑外墙设计中,主要是使用25mm厚玻化微珠无机保温砂浆,将其当成保温层,基层墙体是选择了20mm的后煤矸石烧结空心砌块。在建筑屋顶的建设中,使用了40mm厚粉煤灰陶粒混凝土,将其当成找平层,55mm厚度的挤塑聚苯板当做屋面的外保温层。底面接触空气的架空层附加20mm厚挤塑聚苯板为保温层。对于内隔墙而言,使用20mm厚的普通混凝土砌块,不使用任何的保温对策。建筑外墙使用5mm+9A+5mm中空玻璃,并且在建筑设计期间,外墙设计类型是凹窗,这一窗户具备较大的作用,可以起到良好的遮阳效果。建筑外门则是选择节能外门。
3.模拟计算过程及结果
3.1建模
在该软件中,因为具有多样式的建模方式,这样的话,就从相关的建模文件中直接提取对建模的类型,也可使用建模软件进行建模,软件也提供了自带的建模工具,可以快速高效地完成建筑模型的建立。
在一样的建筑模型中就可以先采取导入的方式来对平面图进行设计,首先在AutoCAD界面下对图形进行修正,仅保留墙、窗、门的图层,并闭合外墙线,删除不必要的内墙及对计算结果有影响的构件,以便导入PKPM建模时,能够快速准确地被识别。修改好平面图后,打开PKPM软件,在PKPM软件的界面中分别将墙、窗、门的图层进行“构件导入”,将其转化为PKPM软件可识别的墙、窗、门图形。
在以上的平面设计图中可以看出来,首先需要先对相关的材料进行编辑,这就包括墙体以及保温材料等。可以根据PKPM软件自带的材料库里进行选择,系统将自动计算生成相应的热量以及性能参数,也可根据实际材料手动编辑其名称及热量参数。编辑结束后即生成用来三维建模的标准层,根据建筑层高及层数将标准层进行组装。并加上屋顶模型.即可生成建筑维模型,建模完成后,可对围护结构的材料及热工参数进行检介、补充、修正,即可进行下一步的建筑能耗模拟计算。
3.2 关于耗能的设备以及分类情况
从耗能设备分类情况可以看出来,需要选择出合适的模拟计算方法,而大多数的情况下是按照相关的设计或者是根据自身的实际情况来进行分类,这样会使得相关的测量结果更加准确,进一步也会接近实际能耗的情况,并且在这些因素上,可以保证参考价值更具有意义。所以在本文中主要是根据暖通建筑的设计来进行照明。
然而在对建筑进行测评时,这个是主要的测评的对象,这样在配备集中式空调的同时,还需要根据该省的各种因素以及当地用户的习惯来选择出空气源热泵单位式空气调节机。
3.3计算结果
①建筑负荷和能耗分析情况PKPM产生的计算结果,主要包含各负荷构件的冷热负荷计算值、建筑逐月冷热负荷分析以及建筑设备实际的消耗量等。具体的建筑能耗计算情况借助PKPM软件实施计算工作,实际建筑物年消耗情况如下表所示:
对比建筑年消耗计算根据居住建筑节能设计标准要求进行的虚拟建筑,节能率保持在50%,对于各个参数而言,主要是借鉴的居住建筑节能设计提供的参数,借助PKPM计算表明,对比建筑物年能耗如下图所示:
在公式中,表示为相对节能率,B1是标识建筑全年单位建筑面积总能耗量,单位kWh/㎡;B0是对比建筑全年单位面积总耗能量,单位kWh/㎡,通过上述结果可以看出,B1=28.40 kWh/㎡,B0=30.30 kWh/㎡。
4、小结
从以上分析可以看出,建筑暖通空调以及照明系统产生的消耗值,全部和实际情况相符合,各个能耗指标呈现正常状态。这一建筑和对比建筑的相对节能率相比要高一些,和居住建筑节能需求是一致的。
参考文献:
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[3]刘政;基于2010抗规采用PKPM计算某地下车库[A];第三届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2012
论文作者:崔敏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/31
标签:建筑论文; 建模论文; 软件论文; 节能论文; 能效论文; 情况论文; 参数论文; 《基层建设》2018年第18期论文;