夏热冬冷地区居住建筑围护结构对建筑能耗的影响研究

论文摘要

建筑节能是当今世界的潮流,更是当今世界的需要。随着经济迅速发展和人民生活水平不断提高,舒适性空调居住建筑迅速得到普及,空调能耗大幅度增加。我国是个资源相当缺乏的能源消耗大国,空调高能耗势必制约该地区经济发展和人民生活水平的提高。如何使建筑物具有良好的室内热舒适的同时,通过选择合适的各项节能措施来改善居住建筑围护结构热工性能,降低建筑耗能,并且能具有一定的经济性效益,成为比较重要的研究课题。本文以长沙地区居住建筑为研究对象,根据长沙地区气候特征,运用能耗模拟软件研究了建筑围护结构最重要的三大构部件与建筑空调能耗的关系。本研究在对围护结构相关材料作全面了解和部分试验研究的基础上,分析了建筑外窗热工性能与构造、外墙热工性能与构造、各朝向窗墙比以及屋面热工性能与构造对建筑空调能耗的影响,同时还就合理选择建筑的体形系数展开了一定的讨论。为了研究如何利用被动式建筑设计方法来减少建筑能耗,本文应用建筑能耗模拟软件建立基础建筑模型,并分别得到基础模型的冬季、夏季和全年的建筑能耗。在此模型的基础上,选取被动式建筑设计方法中外墙保温、窗墙比、窗玻璃材料和屋面形式四个因素,对基础模型进行改造设计,分别分析各因素对建筑能耗的影响。其中外窗材料的性能计算采用了劳伦斯伯克利实验室开发的Therm和Window软件计算各玻璃的性能参数。同时对底面为矩形的建筑的体形系数进行简单的分析,探讨居住建筑的体形系数和建筑节能的关系和影响建筑体形系数的因素。对各个部分节能方法进行经济性分析,得出各部分围护结构保温材料的最佳经济厚度或措施。然后以基础模型为例,对模型建筑进行四种方案的节能设计,并对这四种方案的应用价值进行对比,得出最佳方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的背景与意义
• 1.2 国内外发展现状和动态
• 1.2.1 国外建筑节能概况
• 1.2.2 我国气候分区和夏热冬冷地区气候特点
• 1.2.3 我国居住建筑用能状况和节能潜力
• 1.3 选题的目的和研究内容
• 第2章 围护结构节能技术
• 2.1 外墙节能措施和设计方法
• 2.1.1 夹芯保温
• 2.1.2 外墙外保温
• 2.1.3 外墙内保温
• 2.1.4 自保温墙体
• 2.2 屋面节能设计技术
• 2.2.1 倒置式屋面
• 2.2.2 通风屋面
• 2.2.3 种植屋面
• 2.2.4 蓄水屋面
• 2.3 门窗节能的种类和设计
• 2.3.1 国内外节能门窗发展状况和趋势
• 2.3.2 节能门窗设计要点
• 2.4 建筑窗墙比设计
• 2.5 本章小结
• 第3章 节能技术模拟分析
• 3.1 建筑能耗分析方法
• 3.2 分析用模型和基本设置
• 3.3 节能潜能分析研究
• 3.3.1 建筑体形系数设计研究
• 3.3.2 墙体节能模拟研究
• 3.3.3 屋面节能模拟研究
• 3.3.4 外窗节能模拟研究
• 3.3.5 窗墙比
• 3.4 本章小结
• 第4章 经济性和应用价值分析
• 4.1 经济性分析
• 4.1.1 外墙保温材料经济性分析
• 4.1.2 屋面经济性分析
• 4.1.3 几种常见外窗经济性分析
• 4.2 应用价值分析
• 4.2.1 方案设计
• 4.2.2 应用分析及应用指数的计算
• 4.2.3 经济指数计算及方案评价
• 4.3 本章小结
• 结论和展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录