下面以广州、上海和北京 3 个办公商业建筑较为集中的城市分别作为夏热冬暖地区、夏热冬冷地区和寒冷地区的代表进行模拟计算和分析。相关的气象参数和室内设计参数见表 1 。假定研究的对象为一平面尺寸为 45 m ×45 m的高层写字楼 ,层高 4 m ,外窗为全透明玻璃幕墙 ,窗墙面积比为 0 .7, 体形系数为 0 .4。结构类型为框架核心筒结构,核心筒尺寸为 15 m ×15 m ,办公区为全开放式大开间, 进深为 15 m , 按照文献[ 1]3 .3.2.6 节要求 , 内区和外区应分设系统。根据GB 50189 —2005 《公共建筑节能设计标准》中对夏热冬冷地区围护结构热工性能的最低要求 ,可得围护结构传热系数均为 2 .05 W/(m 2 ·K)。根据式

围护结构传热系数设定为2 .05 W/(m·K),PMV 达到-0 .5 时,不同城市建筑与窗户的距离分别为:广州0.6 m, 上海3 .6 m ,北京4 .9 m 。以上数据也可认为是该建筑物在不同地区的外区进深, 可见在围护结构传热系数相同的前提下, 建筑物的外区进深随室外温度的下降而加大。从上述数据可以看出, 广州市由于冬季室外温度较高, P MV小于-0.5的区域进深仅为0 .6 m ,且最不利处的P MV 为-0 .54 ,所以基本上可不设供暖的外区;上海市由于冬季室外温度较低, P MV小于-0.5的区域进深为3 .6 m ,此区域需设供暖的外区,此进深也基本上和实际工程设计中选择3 ～4 m 外区进深相近;北京地区由于冬季室外温度最低, P MV小于- 0 .5 的区域进深达4 .9 m ,此区域也需设供暖的外区。 由于示例中围护结构传热系数设定为 2 .05 W/(m·K),不满足GB 50189 —2005《公共建筑节能设计标准》对北京地区相应建筑物的最低要求, 如把围护结构传热系数调整为1.41W/(m·K),则可满足GB 50189 —2005《公共建筑节能设计标准》对北京市的最低要求 。

当围护结构传热系数从2 .05 W/(m·K)提高到1 .41 W/(m·K)后,距窗户距离相同处的温度均有所提高,外区的温度变化范围从17 .6～19 .0℃提高为18 .4～19 .3 ℃;相应的风速也有所降低,风速变化范围从0.09～0.16 m/s降低为0 .07 ～0 .13 m/s 。随着围护结构热工性能的提高,室外气温对室内温度的影响逐渐减小, PMV得到整体提高,从而外区进深从4.9 m减小为3.1 m。这正说明围护结构的节能和热舒适性的改善具有一致性。