窗玻璃对建筑能耗的影响分析

摘要：运用Eergyplus模拟分析了窗户安装不同玻璃时对建筑能耗的影响。结果表明：安装双层中空玻璃时较安装单层玻璃的窗户能耗降低，其中年能耗降低约3.7 %，空调的装机容量降低达6.3 %。研究结果可为现实工程提供理论指导依据。

关键词：建筑节能；能耗；Energyplus；空调

中图分类号：TU201

文献标识码：A文章编号：16749944（2016）12021702

1引言

建筑能耗与工业能耗、交通能耗为我国社会能源消费的三大领域，各类建筑能耗总量已接近社会总能耗的30 %[1～3]。在建筑围护结构中，门窗系统虽然所占面积最小，但其保温隔热性能最差，通过门窗损失的热量最大[4，5]。因此门窗是影响建筑能耗的主要因素之一，是建筑节能课题中重要的研究方向。

2物理模型及参数设置

模型：平面为5 m×5 m，3层的层高都为3 m；窗户规格为1 m×1 m；门1.58 m×2 m，木质门，厚25 mm ；混凝土墙体，厚200 mm。具体模型如图1所示。

参数设置：气象参数：铜仁地区；运行时间： 1/1～12/31；计算负荷设计日：1/21（冬季），7/21（夏季）；外墙为200 mm重型混凝土；外窗和天窗的材料为3 mm厚玻璃；室内热源：人员3人；灯，15 W/m2；设备负荷10 W/m2；换气次数：1次/h；设定房间空调温度：20 ℃（冬季）25 ℃（夏季）；添加空调系统：理想的空调（COP=1）；计算夏季空调负荷和冬季采暖负荷：20 ℃（冬季）25 ℃（夏季）。

3结果分析

3.1年能耗比较

图2为窗户安装不同玻璃条件下整栋建筑全年能耗对比情况。由图可知，安装单层玻璃时，建筑的全年能耗为367.5kW・h/年；双层中空玻璃时整栋建筑的全年能耗为334.7kW・h/年，相比较下，双层玻璃的全年能耗降低38.2 kW・h/年，降低比例为3.7 %。

3.2空调装机容量比较

图3为单双层玻璃时夏季空调的装机容量比较情况。从图中可以看出，单层玻璃时，空调的装机容量为8037.8W；双层中空玻璃时装机容量为7534.6W。比较可知，双层玻璃时，空调的装机容量降低503.2W，降低幅度达6.3 %。

4结论

由上述研究可得出以下结论。

（1）窗户玻璃类型对建筑的能耗影响显著，隔热性能好的玻璃可节约建筑的成本费用及运行费用。

（2）采用隔热性能好的窗户玻璃，可适当减少建筑的空调装机容量，这对绿色节能建筑意义重大。

参考文献：

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张速驰，王璐. 建筑外墙节能环保及保温隔热的研究[J]， 当代教育实践与教学研究. 2016， 2（5）：265-4-265.

[2]朱文月. 建筑围护结构墙体保温节能技术探究[J]. 建材与装饰[J]. 2015， 6（12）： 111～112.

[3]寇月， 胡映宁. 夏热冬暖地区城镇居住建筑面积与能耗现状及预测[J]. 建筑节能， 2016， 8（1）： 63～66

[4]张海滨，王立雄. 建筑节能设计因素影响分析[J]. 建筑节能， 2016， 5（1）：45～49

[5]楚洪亮， 孙诗兵， 万成龙. 贴膜隔热玻璃建筑节能效果模拟分析[J]. 新型建筑材料， 2015， 2（12）：24～26.