工学工程建筑毕业论文 城市化对住宅建筑空调负荷的影响

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1、湖南师范大学本科毕业论文考籍号：XXXXXXXXX姓名：XXX专业：工学工程建筑论文题目：城市化对住宅建筑空调负荷的影响指导老师：XXX二〇一一年十二月十日Effectsofurbanizationoncoolingloadofresidentialbuildings摘要　　城市化产生热岛效应。利用CTTC（建筑群热常数）模型对城市化后的建筑群温度进行模拟计算，把计算结果作为室外计算温度，对一普通住宅建筑空调负荷进行了计算，并与根据气象台提供的室外温度计算出来的冷热负荷进行比较。结果表明，夏季冷负荷受城市化影响较大，当无室内发热量时，采用气象台提供的气象数计算出的夏季冷负荷比按小区温度计算

2、的低10%～35%；而冬季热负荷受城市化影响不大，二者差别不到10%。关键词：城市化空调负荷住宅建筑热岛效应Abstract　　Urbanizationcausestemperaturedifferencebetweenurbanandruralareas.UsingtheCTTCmodeltosimulatetemperatureofanurbanbuildinggroup.Thetemperaturewasusedtocalculatethecoolingheatingloadinsteadoftemperaturemeasuredatthelocalmeteorologicalsta

3、tionasoutdoordesigntemperature.Itisshownforanordinaryresidentialbuildingthatthecalculatedcoolingloadisabout10to35percentwiththetemperatureofanurbanbuildinggroupthanthatwiththeoutdoortemperaturefromthelocalmeteorologicalstation.Butthedifferenceofheatingloadbetweenthemislessthan10percent.Keywords：ur

4、banizationcoolingloadresidentialbuildingheatislandeffect0引言　　早在公元前4世纪，人们就注意到了城市和乡村的气候是有差别的。19世纪，英国的贺华德（LakeHoward）对伦敦市内和郊区的气象记录进行对比分析，从大量资料中总结出伦敦城市气候的特点，其中有一个著名的发现：伦敦城市中心的温度比四周郊区高[1]。后来各国学者对不同纬度、不同类型、不同规模的城市陆续做了大量对比测试，发现了类似现象。人们把这种现象称为”城市热岛”。　　然而，我们在计算某栋建筑物的室内冷热负荷时，使用的室外参数都是来源于建筑所在地区的一个大范围内的气象资料，而

5、这些气象资料又是由气象人员在空旷的城市远近郊监测而得。既然许多研究资料都已证明城区气温与郊区气温确实存在着较大的差别，那么如果在对建筑物室内冷热负荷进行各种分析计算中把这些由气象台站测出的气象数据作为城区内建筑的室外计算参数，其结果就很可能会出现偏差，并由此得出不准确甚至错误的结论。澳大利亚的M.M.Elnahls等对这个问题曾做过实验和模拟，在阿德莱德地区建造了一个典型的建筑群，结果表明，冬、夏两季建筑群内的空气温度都高于气象温度。对空调系统而言，在对室内加热时减少10%的能耗，在供冷时增加15%的能耗。两种算法的能耗总和（加热+供冷）相差不多。但”这并不意味着因为相互抵消就可以忽略对空

6、气温度的修正。忽略了修正温度的影响就意味着对冷负荷估计不足，对热负荷估计过高”[2]。因此，建筑群的”热岛效应”的确会对负荷计算造成不可忽视的影响，需要我们进一步关注和研究。1建筑群室外温度的模拟计算　　关于建筑群内空气温度的模型，前人已经做了不少的研究工作。笔者在比较前人对城市气候和建筑局部微气候的研究方面和研究模型之后，选择了简明实用的CTTC模型及其系列改进模型作为研究开发的切入点。　　CTTC模型把特定的地点的湿度视为几个独立过程温度效应的叠加，用公式表示如下[3]：　　ΔTa(t)=To+ΔTa,solar(t)-ΔTNLWR(t)　　式中Ta(t)为需计算的t时刻的大气温度：T

7、o为基准（背景）温度；ΔTa,solar(t)为因城市覆盖层表面吸收太阳辐射而导致的大气温升；ΔTNLWR(t)为净长波辐射吸收失热而导致的温度变化。正是在计算ΔTNLWR(t)时使用了CTTC模型数，可由下式进行计算：　　　　　　　　　（2）　　　　式中t是计算时刻，m是下垫面对太阳辐射的吸收率，h是综合换热系数，Ipen（t）是建筑群在t时刻接受到单位面积上的平均太阳辐射照度，CTTC是建筑群热时间常数。　　斯沃德（