夏热冬冷地区居住建筑保温墙体节能效果分析

【摘要】：对于居住建筑的墙体保温,北方一直推行墙体外保温并且取得了很好的节能效果,但是将其推广到夏热冬冷地区的居住建筑,节能效果却不甚理想。这是因为夏热冬冷地区的用能模式与北方供暖模式完全不同,因此需要结合夏热冬冷地区的用能特点,找到合适的墙体保温体系。 本文针对夏热冬冷地区间歇分室用能的特点,以房间为分析单元,选取杭州某居民楼一房间作为夏热冬冷地区用能模型,利用数值计算的方法,使用编制matlab程序,计算了基准墙体、自保温、外保温、内保温在夏季单次间歇式用能在三种工作环境下空调的耗冷量,证实自保温和内保温具有更好的,且内保温更好,而外保温墙体基本没有节能效果。通过分析能耗流向,推论出分户间歇式用能墙体蓄热对能耗有巨大影响的结论,也解释了外保温在南北方收效差异大的原因。 通过小比例模型测试,对比了内保温比外保温节能效果,并与理论分析用能关系进行了对比,证实了两者的一致性；同时通过大比例模型,对理论与实测值的误差进行了定量分析,证实了所用计算方法以及相关结论的正确合理性。 除了单次用能时间对不同墙体节能效果的影响,同时考虑了长期用能导致的不同保温墙体的节能效果的差异。长期用能中外保温墙体室内初始温度低,基于此计算得到,外保温墙体在夏热冬冷地区的长期用能过程中,是会发挥出节能作用的,但是节能效果仍旧不如内保温和自保温,当室内温度降低了5℃时,才可能与两者节能效果相当的情况。 考虑了墙体厚度在140mm—300mm范围内变化时耗冷量,得到墙体厚度对单次8h用能基本没有影响的结论。分析了窗墙比变化对冷量的影响,得到窗墙比增大时,对于单次8h用能,基准墙体和外保温墙体耗冷量减小,自保温和内保温墙体,窗墙比增大时耗冷量增加,基准墙体和外保温减小的速率大于自保温和内保温增加的速率的结论。同时得到墙体厚度和窗墙比的变化对并不影响保温墙体节能效果的优劣性的结论。 【关键词】：夏热冬冷地区 保温墙体 数值计算 节能效果
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU111.4
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-25
• 1.1 建筑节能11-12
• 1.2 我国的建筑节能现状12-13
• 1.3 居住建筑墙体节能方式13-15
• 1.4 夏热冬冷地区用能15-20
• 1.4.1 我国的气候分区15-16
• 1.4.2 夏热冬冷区域16-18
• 1.4.3 夏热冬冷地区居住建筑用能特点18-20
• 1.5 围护结构非稳态传热分析方法20-23
• 1.5.1 谐波分析法20-21
• 1.5.2 反应系数法21
• 1.5.3 Z传递函数法21-22
• 1.5.4 频域回归法22
• 1.5.5 数值分析法22-23
• 1.6 研究目的23-25
• 第二章 不同墙体形式节能效果理论分析25-50
• 2.1 本文计算方法25-28
• 2.2 模型及参数28-31
• 2.2.1 计算模型28-30
• 2.2.2 计算参数30-31
• 2.3 计算结果及分析31-48
• 2.3.1 工况1能耗分析32-35
• 2.3.2 工况2能耗分析35-38
• 2.3.3 工况3能耗分析38-40
• 2.3.4 三种工况耗能特点40-41
• 2.3.5 原因及解释41-48
• 2.4 本章小结48-50
• 第三章 理论分析的实证研究50-61
• 3.1 验证性试验50-53
• 3.1.1 试验仪器50-51
• 3.1.2 试验材料及用途51
• 3.1.3 试验模型与方法51-52
• 3.1.4 关系比较52-53
• 3.2 误差分析试验53-59
• 3.2.1 试验仪器53-54
• 3.2.2 试验材料及用途54
• 3.2.3 试验模型与方法54-55
• 3.2.4 误差分析55-59
• 3.3 本章小结59-61
• 第四章 室温、墙厚及窗墙比影响61-79
• 4.1 室内温度对长期8h用能的影响61-69
• 4.1.1 工况1分析62-65
• 4.1.2 工况2分析65-67
• 4.1.3 工况3分析67-69
• 4.1.4 结论69
• 4.2 墙体厚度对8h用能的影响69-73
• 4.2.1 工况1分析70-71
• 4.2.2 工况2分析71-72
• 4.2.3 工况3分析72-73
• 4.2.4 结论73
• 4.3 窗墙比对8h用能的影响73-79
• 4.3.1 工况1分析74-76
• 4.3.2 工况2分析76-77
• 4.3.3 工况3分析77-78
• 4.3.4 补充及结论78-79
• 第五章 结论与展望79-83
• 5.1 本文主要结论79-81
• 5.2 展望81-83
• 参考文献83-87
• 作者简介87

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