夏热冬暖地区公共建筑围护结构节能分析研究

【摘要】：广州属于夏热冬暖地区，亚热带湿润季风气候，其气候特点是：日照时间长，辐射的强度大，温度和相对湿度高，降雨时间长、降雨量大。外窗、墙体、屋面、遮阳构件是建筑围护结构的主要部件，如何通过改善建筑围护结构热工性能使建筑物具有舒适的室内热环境，减少对人工冷热源的依赖，成为降低建筑能耗研究的重要课题。 以广州地区的气候条件为主要计算依据，首先运用建筑节能分析软件PKPM对设计建筑的整体节能情况进行评估计算。对屋顶的节能计算中，通过改变挤塑聚苯板的厚度发现：随着挤塑聚苯板保温层的增加，屋顶保温隔热性变强，每增加10mm，传热系数降低约0.05W/(m2·K)，建筑的节能率上升，50mm情况下空调耗电量为79.96kwh/m2。在对外墙的研究中发现，通过改变无机保温砂浆保温层的厚度，随着保温层厚度的增加，墙体的传热系数变小，35mm情况下的传热系数比25mm情况下的传热系数大0.06W/(m2·k)，空调耗电量每平方米下降0.07kwh，建筑节能率上升，墙体构件占建筑负荷的百分比下降。其次，通过控制单一变量发现：在夏热冬暖地区，墙体内外保温的传热系数、热惰性指标变化不大，外保温仅比内保温建筑节能率高0.21%，从经济性方面考虑，内保温形式值得大范围推广。详细计算了各种节能玻璃的热工性能参数及对应情况下的建筑节能率，分析了不同玻璃对建筑全年能耗的影响，研究结果对广州地区节能玻璃的选择应用具有很高的参考价值，节能率大小为：低透光中空Low-E玻璃＞中透光中空Low-E玻璃＞高透光中空Low-E玻璃＞单层普通玻璃。普通透明玻璃的传热系数比Low—E中空玻璃高3.5W/(m2·K)，数值相差较大，保温隔热性差。分析了不同水平遮阳方式对设计模型建筑的空调能耗的影响，室内空气温度峰值（或平均值）无遮阳〉南向水平遮阳〉南北向水平遮阳〉四向水平遮阳。 本文的研究证明夏热冬暖地区的公共建筑节能研究十分必要，对节能技术的研究具有十分重要的现实意义。 【关键词】：夏热冬暖地区 建筑节能 建筑围护结构 PKPM
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU242;TU111.4
【目录】：

• 附件2-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 课题背景及意义9-11
• 1.1.1 课题研究的背景9-10
• 1.1.2 研究的意义10-11
• 1.2 国内外建筑节能概况11-14
• 1.2.1 国内建筑节能概况11-12
• 1.2.2 国外建筑节能概况12-13
• 1.2.3 夏热冬暖地区（以广东省为例）建筑节能现状及发展13-14
• 1.3 国内外建筑节能研究现状14-17
• 1.3.1 国内建筑节能研究现状14-15
• 1.3.2 国外建筑节能研究现状15-17
• 1.4 工作内容17-19
• 1.4.1 研究内容和目标17-18
• 1.4.2 研究方法及技术路线18-19
• 第二章 PKPM 节能软件19-28
• 2.1 建筑节能的计算机分析方法19-20
• 2.1.1 建筑模拟技术的产生及发展19
• 2.1.2 计算机模拟计算节能分析方法的必要性及意义19-20
• 2.2 PKPM 软件介绍20-28
• 2.2.1 软件概况20
• 2.2.2 软件操作流程20-26
• 2.2.3 软件特点26
• 2.2.4 软件相关计算结果26-28
• 第三章 工程概况28-37
• 3.1 夏热冬暖地区气候条件28-30
• 3.2 工程概况30-35
• 3.3 工程节能改造项目35-37
• 第四章 屋顶的节能分析37-43
• 4.1 屋顶的分类及常用节能构造37-38
• 4.1.1 屋顶的分类及构造层次37
• 4.1.2. 屋顶的保温方式37-38
• 4.2 常用节能屋顶的节能性能对比38-39
• 4.3 屋顶模拟计算结果及分析39-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第五章 墙体的节能分析43-51
• 5.1 墙体保温材料和保温形式43-45
• 5.1.1 外墙的保温隔热形式43-44
• 5.1.2 墙体的外保温及内保温优缺点比较44-45
• 5.1.3 复合墙体的应用45
• 5.2 围护结构的的热工性能参数45-47
• 5.2.1 材料的蓄热系数 S45-46
• 5.2.2 围护结构的表面蓄热系数 Y46
• 5.2.3 围护结构热惰性指标 D46
• 5.2.4 热扩散系数α46-47
• 5.3 墙体的模拟分析47-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第六章 外窗玻璃的节能分析51-55
• 6.1 玻璃的能耗理论51-53
• 6.1.1 玻璃的热工性能参数51
• 6.1.2 玻璃的能耗理论51-53
• 6.2 玻璃的热工性能耗模拟分析53-54
• 6.3 本章小结54-55
• 第七章 遮阳的节能分析55-62
• 7.1 遮阳相关概念55-58
• 7.1.1 遮阳基本概念55-56
• 7.1.2 遮阳的基本原理56-57
• 7.1.3 外遮阳对建筑影响57-58
• 7.2 建筑遮阳与建筑能耗模拟计算结果58-61
• 7.3 本章小结61-62
• 第八章 结论与展望62-64
• 8.1 结论62-63
• 8.2 展望63-64
• 参考文献64-67
• 攻读硕士期间发表的论文67-68
• 致谢68-69
• 附录69-84

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