居住建筑圍護結構節(jié)能分析與工程實踐.pdf

1、建筑節(jié)能是當今世界的潮流，更是當今世界的需要。隨著經(jīng)濟迅速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，舒適性空調居住建筑迅速得到普及，空調能耗大幅度增加。我國是個缺能大國，空調高能耗勢必制約該地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高。如何通過改善建筑圍護結構熱工性能，使建筑物具有良好的室內熱舒適，以減少對人工冷熱源的依賴，降低建筑耗能成為急需研究的課題。 本文以重慶地區(qū)民用建筑為研究對象。根據(jù)重慶地區(qū)氣候特征，運用動態(tài)模擬方法研究了建筑圍護結構最重要的

2、三大構部件與建筑空調能耗的關系。本研究在對圍護結構相關材料作全面了解和部分試驗研究的基礎上，分析了建筑外窗熱工性能與構造、外墻熱工性能與構造以及屋面熱工性能與構造對建筑空調能耗的影響，同時還就屋面節(jié)能對改善頂層房間溫度環(huán)境的重要性進行了一定的討論。在分析圍護結構與建筑空調能耗的基礎上，積極地在重慶地區(qū)對建筑圍護結構節(jié)能技術進行廣泛的實踐，取得良好的效果。 首先分析了建筑外窗相關性能與設置對建筑空調及其組成能耗的影響關系，結果表明

3、：窗墻面積比與窗戶K值對建筑空調能耗影響較大，前者對建筑制冷能耗影響較大而后者對建筑采暖能耗影響較大；對于南窗，在不同K值窗的情況下，窗墻面積比對建筑物采暖能耗有兩種相反的影響作用。當窗戶的K＜3.5W/m2·K左右時，建筑物的采暖能耗隨窗墻面積比增大而減少，K值越小，減少率越大；當窗戶的K≥3.5W/m2·K左右時，建筑物的采暖能耗隨窗墻面積比增大而增大，傳熱系數(shù)越大，增長率越大。而對于北窗和東窗，K值分別在2.3W/m2·K、4.8

4、W/m2·K時其規(guī)律變化與南窗基本相同；對于西窗，在不同K值時，建筑物的采暖能耗隨窗墻面積比增大而增大，K值越大，增長率越大。窗戶朝向對建筑空調及其組成能耗有一定的影響作用，但是需要結合窗戶的傳熱特性進行；窗戶的遮蔽系數(shù)對建筑空調能耗的影響作用較大，變化區(qū)間分別為3％～9％、2％～6％、2％～4％、2％～3％；遮陽對建筑制冷能耗的影響作用要大于對采暖能耗的影響作用。 其次分析了建筑外墻相關性能與設置對建筑空調及其組成能耗的影響關

5、系，結果表明：朝向為0°到90°、180°到270°兩個范圍的外墻，建筑空調能耗及其組成能耗一直增長，K值越大，增長幅度越大。朝向為90°到180°、270°到360°兩個范圍的外墻，建筑空調能耗及其組成能耗是一直降低的，K值越大，降低幅度越大；墻體K值降低，建筑空調能耗及其組成能耗的降低率不斷變小，當K值降致0.6 W/m2·K及其以下的時候，建筑空調及其組成能耗的降低率基本不變化，特別是制冷能耗的減少率；墻體 增大，建筑空調及其建筑

6、制冷能耗基本呈線性增長，而建筑采暖能耗卻基本呈線性降低。 再次分析了建筑屋面相關性能與設置對建筑空調及其組成能耗的影響關系。對平屋面而言，屋面系數(shù)與屋面負荷比重的關系基本呈二次曲線變化，屋面系數(shù)越大，屋面負荷比重越??；屋面K值的增大，建筑物的空調及其組成能耗不斷增長，其中采暖能耗尤其明顯。屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)對于不同建筑形式的空調能耗影響大小的順序為：低層建筑＞多層建筑＞小高層建筑；建筑屋面?zhèn)鳠崃渴?的影響作用較大， 對建筑屋面構件負

7、荷的影響作用呈近似二次拋物線變化，對于不同類型建筑， 在0.3左右時屋面構件負荷達到最小值，當 大于該值時屋面負荷隨 增長而不斷增加；當 小于該值時屋面負荷隨 增長而減少；屋面 越大，屋面內外壁的平均熱流越大，而且變化的趨勢基本呈線性關系。建筑屋面內壁的平均溫度與溫度波幅受屋面太陽輻射吸收系數(shù)的影響較小，而外壁受到的影響較大，內外壁的平均溫度相鄰值的變化幅度分別在2％與35％左右。 最后是分析了圍護結構的節(jié)能措施的實際工程應用，