隨著我國綜合實力的增強以及國民生活及消費水平的提升,建筑耗能占一次性能源消耗的比例也逐年提升,同時公眾對建筑環(huán)境的舒適適宜的要求越來越高,引發(fā)各類建筑中空調(diào)設(shè)備的保有量以及使用率逐年升高,使得近年來制冷供暖設(shè)備的耗能在建筑耗能中約占五成左右,因此,在保證室內(nèi)舒適度的基礎(chǔ)上控制建筑耗能是建筑節(jié)能的一個重點內(nèi)容。其中準確計算不同天氣條件下的制冷與供暖耗能,是精確設(shè)計和調(diào)控暖通空調(diào)系統(tǒng),降低暖通空調(diào)耗能的基礎(chǔ)。為研究各種天氣條件下,建筑水平圍護結(jié)構(gòu)實際的詳細傳熱情況,引入了晴空指數(shù)的概念來表征各種天氣情況,并利用1stOpt軟件找出江西省南昌地區(qū)及江西省贛州地區(qū)夏季6~9月以及冬季12~2月期間,室外溫度參數(shù)與晴空指數(shù)之間存在的聯(lián)系。并且分別得到了江西省南昌市與贛州市這兩個地區(qū),冬季與夏季時,晴空指數(shù)與日最高氣溫以及晴空指數(shù)與日較差的回歸方程,且在樣本較多的情況下,各回歸方程的決定系數(shù)仍然較大。結(jié)果表明:無論對于南昌市還是對于贛州市來說,其冬夏季室外最高氣溫和日較差與晴空指數(shù)的隨動性關(guān)系表現(xiàn)明顯。以上所得回歸方程一方面彌補了江西地區(qū)氣象站點部分輻射數(shù)據(jù)的缺失,在后續(xù)對太陽能資源進行深入分析研究時,提供了可靠的數(shù)學模型以及數(shù)據(jù)支撐。另一方面,得出的歸回方程基于過去多年間的實測數(shù)據(jù),以回歸方程計算出的不同晴空指數(shù)條件下,外界的溫度變化趨勢更加貼近現(xiàn)實,以此作為后續(xù)模擬研究的邊界條件,可以使模擬結(jié)果更加貼近真實狀況。利用Fluent 14.5軟件對江西省南昌市與贛州市建筑水平圍護結(jié)構(gòu)在不同晴空指數(shù)條件下的具體傳熱過程進行了模擬研究。并分析了冬夏季每個月對應下的,晴空指數(shù)對建筑水平圍護結(jié)構(gòu)外部面的平均溫度、外部面的傳熱通量、圍護結(jié)構(gòu)各結(jié)構(gòu)層的蓄熱量、以及屋頂外表面的全天凈得熱總量產(chǎn)生的影響,并且得到晴空指數(shù)與屋頂外部面全日凈得熱總量間存在的關(guān)系。同時統(tǒng)計分析了南昌及贛州地區(qū)過去30年間晴空指數(shù)的實際分布頻率,計算出這兩個城市在冬季和夏季實際天氣條件下水平圍護結(jié)構(gòu)全天的傳熱能耗。夏季情況,南昌地區(qū):6月:2.44?10~3KJ?m~(-2)。7月:3.18?10~3KJ?m~(-2)。8月:2.85?10~3KJ?m~(-2)。9月:2.36?10~3KJ?m~(-2)。南昌地區(qū)夏季典型日:5.30?10~3KJ?m~(-2)。贛州地區(qū):6月:2.91?10~3KJ?m~(-2)。7月:3.76?10~3KJ?m~(-2)。8月:2.77?10~3KJ?m~(-2)。9月:2.19?10~3KJ?m~(-2)。贛州地區(qū)夏季典型日:4.39?10~3KJ?m~(-2)。冬季情況,南昌地區(qū):12月:-0.28?10~3KJ?m~(-2)。1月:-0.65?10~3KJ?m~(-2)。2月:0.04?10~3KJ?m~(-2)。南昌地區(qū)冬季典型日:-0.48?10~3KJ?m~(-2)。贛州地區(qū):12月:0.032?10~3KJ?m~(-2)。1月:-0.351?10~3KJ?m~(-2)。2月:0.132?10~3KJ?m~(-2)。贛州地區(qū)冬季典型日:-0.11?10~3KJ?m~(-2)。發(fā)現(xiàn)實際天氣情況下的凈得熱總量與典型日天氣情況下計算出的屋頂全天凈得熱總量存在明顯差異。若利用最不利天氣條件所計算的空調(diào)負荷來進行空調(diào)設(shè)備的調(diào)控將會造成很大的能源浪費。給出了根據(jù)典型日天氣條件計算結(jié)果下,各月屋頂凈得熱總量的修正系數(shù)。夏季情況:南昌地區(qū)夏季6~9月:0.46、0.60、0.54、0.45。贛州地區(qū)夏季6~9月:0.66、0.86、0.63、0.49。冬季情況:南昌地區(qū)冬季12~2月:0.58、1.35、-0.083。贛州地區(qū)冬季12~2月:-0.29、3.19、-1.2。因此本文研究結(jié)果將為江西地區(qū)的建筑節(jié)能提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論指導。
【學位單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TU111
【部分圖文】：

(a）6 月 (b) 7月(c) 8 月 (d) 9 月圖2.1 南昌夏季晴空指數(shù)與日最高氣溫關(guān)系從圖2.1 可以看出，隨著晴空指數(shù)的逐漸增大，南昌地區(qū)夏季日最高氣溫也越來越大。這是因為隨著晴空指數(shù)變大，天氣條件也更好，抵達地面的太陽輻射能也更多，對地表空氣的增溫作用顯著，所以最高氣溫也逐漸增高。南昌地區(qū)夏季晴空指數(shù)與室外日最高氣溫的曲線關(guān)系還可以表達成函數(shù)的形式，如公式2-2(a)~(d)所示：6 月：176.85255.57,(=0.2~0.7時，=0.62)(-0.37/-0.4)2maxTekRtkktt (2-2 a )7 月： 245.08107.61146.4520.77/ln,(=0.2~0.7時，=0.56)2t0.5t2tmaxTkkkkRt (2-2 b)8 月：247.961258.29-2182.631085.86,(=0.2~0.7時，=0.47)1.522.52maxTkkkkRtttt (2-2 c)9 月：52.45240.39,(=0.2~0.7時

(a) 12月 (b) 1月(c) 2月圖2.2 南昌冬季晴空指數(shù)與最高氣溫的關(guān)系如圖2.2所示，江西南昌地區(qū)冬季12~2月晴空指數(shù)和室外日最高氣溫的隨動性關(guān)系，隨著晴空指數(shù)的不斷增大，江西南昌地區(qū)室外日最高氣溫先逐漸增大，達到峰值后開始下降。這是由于冬季時候，太陽直射南半球，相比于夏季情況，到達地面的太陽輻射輻射量明顯小于夏季，且由于晴空指數(shù)很大時，夜晚期間天空的云量很少，大氣對夜晚地球向天空的長波輻射的阻擋作用減弱，這就造成夜間地面通過大氣層散發(fā)到宇宙空間的熱量也更大，所以室外空氣降溫也更多，使得白天有太陽輻射加熱的時候，室外空氣達到的最高溫度有部分降低。南昌地區(qū)冬季晴空指數(shù)與室外日最高氣溫的曲線關(guān)系還可以表達成函數(shù)的形式

(a）6 月 (b）7 月(c）8 月 (d）9 月圖2.3 南昌6-9 月晴空指數(shù)和日較差的關(guān)系圖從圖2.3里可以得出，江西省南昌市夏季6-9月晴空指數(shù)與室外日較差的隨動性關(guān)系，隨著晴空指數(shù)的逐漸變大，夏季南昌市日較差也逐漸增大。這是由于晴空指數(shù)大時，室外溫度的最高值大，同時，晴空指數(shù)大時，大氣層中云量低，大氣對夜晚地球向天空的
【參考文獻】

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本文編號：2836075