合肥地区典型外墙外保温系统在建筑节能工程中应用研究

【摘要】：合肥地区建筑业高速发展，建筑能耗量及随之产生的建筑垃圾量逐年增加，提出了对建筑节能领域展开研究的必要性。 针对合肥地区典型外保温系统的各自构造方式、系统特征、实际工程应用以及出现的问题，通过整理分析，总结出几种外保温系统在合肥地区的应用情况。 利用ANSYS进行内、外保温墙体的二维传热分析，通过外墙内表面的温度的变化来评价保温系统的保温和隔热性能。在相同厚度下，采用EPS板、胶粉聚苯颗粒、聚氨酯泡沫塑料和玻化微珠保温砂浆作为保温层时，聚氨酯泡沫塑料的保温隔热性能最佳，EPS板保温系统次之，玻化微珠保温砂浆系统最差。在相同气候条件下，外保温系统的保温隔热性能优于内保温系统。通过PKPM节能软件对合肥某实际能效测评项目工程进行计算，证明内外保温系统对建筑能耗的影响与数值模拟得到的结论一致。 通过不同厚度保温材料对合肥地区多层建筑能耗的分析，随着保温材料厚度的增加，相对节能量越来越小，节能效益也相应降低。利用生命周期成本分析法对合肥地区保温层最优厚度进行探究，得到以下结论：聚氨酯泡沫塑料外保温系统中最优保温层的厚度不宜超过30mm，复合的外墙外保温系统的传热系数值均不能达到合肥地区65%节能设计标准。EPS外保温系统不宜使用在钢筋混凝土承重墙上，以加气混凝土空心砌块和煤矸石烧结空心砖为基层墙体的情况下，EPS保温层最优厚度在35mm左右；采用最优厚度的胶粉聚苯颗粒外保温系统不适宜使用在钢筋混凝土墙体上，以加气混凝土空心砌块和煤矸石为基层墙体时，保温层最优厚度宜在35mm；玻化微珠砂浆外保温系统采用最优厚度设计时，仅能在以加气混凝土空心砌块的墙体上运用。 通过ANSYS和PKPM模拟计算，从理论上说明外保温系统较内保温更适宜在合肥地区推广，在计算保温层厚度的结果中比较接近实际，根据开发的计算程序，可快速得到设计建筑的外墙保温层最佳厚度，对合肥地区的建筑节能发展具有一定的意义。 【关键词】：外保温 内保温 保温隔热性能 ANSYS PKPM 生命周期成本分析法 保温层最优厚度
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU761.12
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 第一章 绪论14-25
• 1.1 研究背景14-18
• 1.2 外墙保温隔热性能研究现状18-23
• 1.2.1 国外研究现状18-20
• 1.2.2 国内研究现状20-23
• 1.3 研究内容与研究路线23-25
• 1.3.1 研究内容23-24
• 1.3.2 研究路线24-25
• 第二章 合肥地区常用的外墙外保温系统25-39
• 2.1 EPS 板薄抹灰外墙外保温系统25-29
• 2.1.1 系统构造25-26
• 2.1.2 系统的特点26-27
• 2.1.3 合肥地区应用情况27-28
• 2.1.4 存在问题及原因28-29
• 2.2 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统29-32
• 2.2.1 系统构造29-30
• 2.2.2 系统特征30-31
• 2.2.3 合肥地区工程运用31-32
• 2.2.4 存在问题及缺陷32
• 2.3 聚氨酯硬泡沫塑料外墙外保温系统32-36
• 2.3.1 系统构造33
• 2.3.2 系统特点33-34
• 2.3.3 合肥地区工程应用34-36
• 2.3.4 存在问题及缺陷36
• 2.4 玻化微珠无机保温砂浆外墙外保温系统36-38
• 2.4.1 系统构造36
• 2.4.2 系统特点36-37
• 2.4.3 工程应用37-38
• 2.4.4 存在问题及原因38
• 本章小结38-39
• 第三章 合肥地区外墙保温形式的选择39-57
• 3.1 保温隔热技术理论基础39-42
• 3.1.1 保温隔热性能的简述39
• 3.1.2 保温隔热性能关键参数39-40
• 3.1.3 保温隔热温度传递计算方法40-42
• 3.2 外墙保温形式概述42-43
• 3.3 外墙保温系统传热分析43-50
• 3.3.1 模型概况43-46
• 3.3.2 计算结果与分析46-50
• 3.4 外墙保温系统能耗分析50-56
• 3.4.1 项目概况50
• 3.4.2 模型及参数设置50-54
• 3.4.3 计算工具、方法及条件54-55
• 3.4.4 计算结果55-56
• 本章小结56-57
• 第四章 典型外墙外保温系统保温层最优厚度探究57-66
• 4.1 保温层厚度对建筑能耗影响57-58
• 4.1.1 建筑模型57
• 4.1.2 计算结果57-58
• 4.2 最优保温层厚度计算58-64
• 4.2.1 生命周期成本分析法概念58-59
• 4.2.2 生命周期成本分析法基本公式59-60
• 4.2.3 合肥地区典型保温系统的最优保温层厚度计算软件60-61
• 4.2.4 合肥地区典型保温系统的最优厚度计算61-64
• 本章小结64-66
• 第五章 结论与展望66-68
• 5.1 结论66-67
• 5.2 展望67-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 读研期间主要科研成果72

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