内蒙古寒冷区低能耗住宅节能优化与节能管理研究

【摘要】：能源是一个国家经济发展的物质基础，它对社会的进步和发展具有重要的作用。为发展经济，人们不加节制地消耗石油、煤炭和天然气等常规能源，过度的开采已导致不可再生能源接近枯竭。目前，我国的建筑能耗占我国总能耗的30%以上，因此对建筑实施节能优化迫在眉睫。充分利用内蒙古地区充足的太阳能资源，对该地区的建筑实施节能优化与节能管理，以降低建筑的采暖能耗，这对实现经济利益和能源利用的可持续发展具有重要意义。 本文以内蒙古寒冷区的住宅建筑为研究对象，运用软件模拟和管理理论相结合的研究方法，对低能耗住宅实行节能优化与节能管理研究。主要研究内容和成果概括如下： 选取内蒙古寒冷区吉兰太地区的典型气象年数据，运用DeST软件对普通住宅建筑建模，模拟得出初始建筑热负荷为58315.43kW·h。基于外围护结构设计理论，优化设计建筑模型的东墙和西墙，对比分析不同保温材料对建筑热负荷的影响，分析结果表明：保温材料的传热系数越低，建筑热负荷越低。运用NPV净现值法，计算各保温层经济厚度，模拟得出围护结构优化后的均衡采暖建筑热负荷为24046.36kW·h。基于非均衡采暖理论，模拟各个房间自然室温，自然室温高于18℃的时刻不进行采暖，模拟得出围护结构优化后的非均衡采暖建筑热负荷为21458.47kW·h。 围护结构优化后的均衡采暖建筑热负荷与初始建筑热负荷对比，节能率为58.77%；围护结构优化后的非均衡采暖建筑热负荷与初始建筑热负荷对比，节能率为63.20%；非均衡采暖建筑热负荷与均衡采暖建筑热负荷对比，节能率为10.76%。结果表明：对内蒙古寒冷区低能耗住宅实行非均衡采暖，具有很好的节能效果，这对日后根据气候变化进行自动调节（避免超温）的技术具有很大的节能意义。在优化住宅方案的同时，对低能耗住宅进行全过程节能管理，从项目的投资决策阶段、规划设计阶段、工程施工与竣工验收阶段、日常运行与维修阶段进行细化管理，实现节能技术与管理的有效结合。 【关键词】：内蒙古寒冷区 低能耗住宅 节能优化 非均衡采暖 全过程节能管理
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU241.91
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题来源9
• 1.2 研究背景9
• 1.3 国内外低能耗建筑研究概况9-11
• 1.3.1 国外低能耗建筑研究概况9-10
• 1.3.2 国内低能耗建筑研究概况10-11
• 1.4 存在的问题11-12
• 1.5 论文研究的内容与方法12-13
• 1.5.1 论文研究的内容12
• 1.5.2 论文研究的方法12-13
• 1.5.3 技术路线13
• 1.6 论文研究的目的与意义13-14
• 1.7 本章小结14-15
• 2 建筑节能优化与节能管理理论综述15-19
• 2.1 建筑节能优化概述15-17
• 2.1.1 外围护结构设计理论15-17
• 2.1.2 非均衡采暖理论17
• 2.2 低能耗住宅全过程节能管理理论17-18
• 2.3 本章小结18-19
• 3 内蒙古寒冷区某普通住宅模型建立19-27
• 3.1 建筑热工设计分区以及内蒙古地区气象条件19-21
• 3.2 住宅建筑模型的建立21-22
• 3.3 气象参数设定22
• 3.4 各功能房间内部热扰参数设定22-25
• 3.5 通风方式设定25
• 3.6 系统设定25-26
• 3.7 本章小结26-27
• 4 围护结构优化与均衡采暖能耗计算分析27-53
• 4.1 外墙节能优化模拟27-32
• 4.1.1 北墙不同保温材料对室内温度和能耗影响27-29
• 4.1.2 东墙不同保温材料对室内温度和能耗影响29-31
• 4.1.3 西墙不同保温材料对室内温度和能耗影响31-32
• 4.2 保温层经济厚度确定32-42
• 4.2.1 保温层经济厚度计算方法32-34
• 4.2.2 北墙保温层经济厚度确定34-36
• 4.2.3 东墙保温层经济厚度确定36-39
• 4.2.4 西墙保温层经济厚度确定39-42
• 4.3 低能耗建筑模型围护结构参数设定42-43
• 4.4 各房间自然室温模拟结果与分析43-52
• 4.4.1 一层各功能房间自然室温模拟结果与分析43-45
• 4.4.2 二层各功能房间自然室温模拟结果与分析45-47
• 4.4.3 三层各功能房间自然室温模拟结果与分析47-48
• 4.4.4 四层各功能房间自然室温模拟结果与分析48-49
• 4.4.5 五层各功能房间自然室温模拟结果与分析49-51
• 4.4.6 六层各功能房间自然室温模拟结果与分析51-52
• 4.5 均衡采暖建筑热负荷模拟结果与分析52
• 4.6 本章小结52-53
• 5 模拟结果优化与对比分析53-64
• 5.1 非均衡采暖各房间参数优化53-61
• 5.1.1 非均衡采暖一层各功能房间参数优化53-54
• 5.1.2 非均衡采暖二层各功能房间参数优化54-56
• 5.1.3 非均衡采暖三层各功能房间参数优化56-57
• 5.1.4 非均衡采暖四层各功能房间参数优化57-59
• 5.1.5 非均衡采暖五层各功能房间参数优化59-60
• 5.1.6 非均衡采暖六层各功能房间参数优化60-61
• 5.2 非均衡采暖建筑热负荷模拟结果61-62
• 5.3 非均衡采暖与均衡采暖热负荷对比分析62-63
• 5.4 本章小结63-64
• 6 低能耗住宅全过程节能管理研究64-68
• 6.1 投资决策阶段64
• 6.2 规划设计阶段64-65
• 6.3 工程施工与竣工验收阶段65-67
• 6.3.1 建筑材料获取阶段65-66
• 6.3.2 施工阶段66
• 6.3.3 竣工验收阶段66-67
• 6.4 日常运行与维修阶段67
• 6.5 本章小结67-68
• 结论68-70
• 参考文献70-73
• 在学研究成果73-74
• 致谢74

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