一种建筑外墙节能化改造后建筑节能性能评价方法技术

本发明专利技术创造提供了一种建筑外墙节能化改造后建筑节能性能评价方法，步骤一：计算温度系数δ

【技术实现步骤摘要】
一种建筑外墙节能化改造后建筑节能性能评价方法


[0001]本专利技术创造属于建筑节能领域，尤其是涉及一种建筑外墙节能化改造后建筑节能性能评价方法。

技术介绍

[0002]在住宅建筑领域，目前住宅建筑的能耗需求主要为空调和电扇等降温设备的使用，而在我国南方城市，空调系统能耗甚至高达住宅建筑整体能耗的40%
‑
60%，因此，降低住宅建筑能耗对于降低二氧化碳排放有着重要意义。
[0003]提高住宅建筑材料，尤其是外墙墙体结构材料的隔热性能是降低建筑能耗的方法之一。对于新建、在建房屋，目前国家已通过出台强制标准，采用新材料新技术等方案，可以有效提高建筑墙体的隔热性能。但对于大量已建的存量住宅，需要进行节能化改造来提升其隔热性能，从而降低建筑整体的碳排放。
[0004]对于存量住宅，目前主要方法是在外墙墙体表面涂刷同时具有紫外、可见与近红外反射功能与特定波段远红外辐射功能的涂层材料。一方面，太阳辐射能量主要集中于紫外光、可见光与近红外区，因此，提高墙体对这部分波长辐射能量的反射作用可以提高其对太阳辐射的阻隔性能，降低由太阳辐射导致的室内温度升高。另一方面，大气层对于某些特定波长红外线具有低吸收与高透过的特性，当物体表面以该波段红外能量进行辐射时，这部分红外能量可以穿透大气层直至进入太空，因此，这部分特定波段的红外线也被称为“大气窗口”。提高墙面在该波段红外线的辐射性能，可以提高墙面的辐射制冷性能，降低其向室内传输的热量，从而进一步提高其隔热性能。
[0005]GB/T 25261/>‑
2018《建筑用反射隔热涂料》标准提出了涂层太阳光反射比，近红外反射比，半球发射率，隔热温差等参数的测试方法以及合格要求。该标准针对的是涂层本身性能测试方法，并未对建筑物整体节能效果进行表征。涂层本身隔热性能好坏并不等于改造后的建筑节能效果。在实际建筑节能改造过程中，通过节能化改造后，建筑物节能效果尚无计算标准和规范可循。
[0006]建筑整体节能化改造后，其节能性能的改善情况受多种因素影响，这包括：建筑所在地理位置，当地日照条件影响，天气气象条件影响，楼层墙体位置日照条件影响，墙面太阳光反射率以及辐射制冷效率等多种因素影响。因此，需要一种方法能够更为精确地对建筑的节能化改造前后节能性能进行测算评价。然而，由前文分析可知，现有技术中缺少这种能够系统分析建筑物节能效果的方案。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种建筑外墙节能化改造后建筑节能性能评价方法。
[0008]为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种建筑外墙节能化改造后建筑节能性能评价方法，包括如下步骤：
步骤一：统计建筑每月建筑所在地区上一年的当日日平均气温高于冷气开启阈值温度的天数，计算温度系数δ
tempi
；步骤二：对待改造的建筑以及周边建筑进行日照建模分析，并计算日照系数δ
j
，δ
j
表示每面墙体在以8小时日照标准模型中受到的实际日照比例；步骤三：取墙体样品并对该墙体样品进行节能化改造，分别测试墙体样品改造前后太阳光谱反射率R，并计算改造前后太阳光谱反射率差值
∆
R；步骤四：分别计算在无日照条件下墙体样品改造前后辐射制冷效率P
nd
，并计算改造前后辐射制冷效率差值
∆
P
nd
；步骤五：按下式计算出每面外墙改造后每月额外减少的电量E
ij
；单位为kW
•
h，式1；式中，SSr
(x,y,i)
为根据建筑所在地区的经纬度坐标（x，y）得到的月平均短波辐射数据，单位为W/m2；
∆
R为步骤三计算得到的对墙体进行节能化改造后太阳光谱反射率差值；
∆
P
nd
为步骤四计算得到的在无日照条件下墙体节能化改造前后辐射制冷效率差值；Sd
(x,y,i)
为建筑所在地区的每月的标准日照时长，单位为h；S
j
为对建筑以及周边建筑进行日照建模分析后确定的每面墙体的面积，单位为m2；δ
j
为步骤二计算得到的日照系数；i为月份的个数；j为墙面的个数；步骤六：按下式计算该建筑全年节约电能E，单位为千瓦时：式2。
[0009]优选的，所述步骤三中太阳光谱反射率R按照GB/T25261—2018《建筑用反射隔热涂料》标准进行测试。
[0010]优选的，所述步骤三中太阳光谱反射率R采用紫外
‑
可见分光光度计测量墙体样品在250
‑
2500nm反射率，表示为(λ)，然后根据ASTMG173
‑
03ReferenceSpectra的标准太阳光谱强度，表示为I
solar
(λ)，进行积分计算，计算过程如式3所示：式3；按照上式分别计算墙体样品改造前太阳光谱反射率R
改造前
和改造后太阳光谱反射率R
改造后
，计算R
改造后
与R
改造前
的差值
∆
R。
[0011]优选的，所述步骤四中墙体样品在无日照条件下辐射制冷效率P
nd
的计算方法如式4所示：式4；其中，P
rad
为涂层表面由内向外界辐射能量效率，计算方法如式5所示：式5；
其中，ε为涂层的半球发射率，ε为涂层的半球发射率，其测试方法可根据GB/T25261—2018《建筑用反射隔热涂料》标准进行测试，I
bb
(λ,T
coating
)为涂层表面在T
coating
温度下的黑体辐射强度，在T温度下的普兰克黑体辐射公式如式6所示。
[0012]式6；其中，c为光速，h为普朗克常数，T为黑体温度，k为玻尔兹曼常数，为波长；大气向墙体辐射的热量效率P
sky
的计算方法如式7所示：式7；其中，ε
atm
为大气的发射率，其计算方法如式8所示：式8；其中，t(λ)为大气层对不同波长红外线的透过率；大气通过热传导与热对流的方式向墙体传递热量效率P
normal
，其计算方法如式9所示：式9；其中，h
c
为非辐射传热系数；T
atm
为建筑所在地一年中月平均气温最高的三个月的平均值，T
coating
为测定墙体样品在T
atm
温度以及避光条件下涂层表面温度；按照式4
‑
9分别计算墙体样品改造前辐射制冷效率P
nd改造前
和改造后辐射制冷效率P
nd改造后
，计算P
nd改造后
与P
nd改造前
的差值
∆
P
nd
。
[0013]优选的，步骤一为根据建筑自身规定，确定冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑外墙节能化改造后建筑节能性能评价方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：统计建筑每月建筑所在地区上一年的当日日平均气温高于冷气开启阈值温度的天数，计算温度系数δ
tempi
；步骤二：对待改造的建筑以及周边建筑进行日照建模分析，并计算日照系数δ
j
，δ
j
表示每面墙体在以8小时日照标准模型中受到的实际日照比例；步骤三：取墙体样品并对该墙体样品进行节能化改造，分别测试墙体样品改造前后太阳光谱反射率R，并计算改造前后太阳光谱反射率差值
∆
R；步骤四：分别计算在无日照条件下墙体样品改造前后辐射制冷效率P
nd
，并计算改造前后辐射制冷效率差值
∆
P
nd
；步骤五：按下式计算出每面墙体改造后每月额外减少的电量E
ij
；单位为kW
•
h：式1；式中，SSr
(x,y,i)
为根据建筑所在地区的经纬度坐标（x，y）得到的月平均短波辐射数据，单位为W/m2；
∆
R为步骤三计算得到的对墙体进行节能化改造后太阳光谱反射率差值；
∆
P
nd
为步骤四计算得到的在无日照条件下墙体节能化改造前后辐射制冷效率差值；Sd
(x,y,i)
为建筑所在地区的每月的标准日照时长，单位为h；S
j
为对建筑以及周边建筑进行日照建模分析后确定的每面墙体的面积，单位为m2；δ
j
为步骤二计算得到的日照系数；i为月份的个数；j为墙面的个数；步骤六：按下式计算该建筑全年节约电能E，单位为千瓦时：式2。2.根据权利要求1所述的建筑外墙节能化改造后建筑节能性能评价方法，其特征在于：所述步骤三中太阳光谱反射率R按照GB/T25261
‑
2018《建筑用反射隔热涂料》标准进行测试。3.根据权利要求1所述的建筑外墙节能化改造后建筑节能性能评价方法，其特征在于：所述步骤三中太阳光谱反射率R采用紫外
‑
可见分光光度计测量墙体样品在250
‑
2500nm反射率，表示为，然后根据ASTMG173
‑
03ReferenceSpectra的标准太阳光谱强度，表示为，进行积分计算，计算过程如式3所示：式3；按照上式分别计算墙体样品改造前太阳光谱反射率R
改造前
和改造后太阳光谱反射率R
改造后
，计算R
改造后
与R
改造前
的差值
∆
R。4.根据权利要求1所述的建筑外墙节能化改造后建筑节能性能评价方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：何阳，汪飞，杨掘，
申请(专利权)人：中稀产业发展天津集团有限公司，
类型：发明
国别省市：