高层框架剪力墙结构住宅楼节能设计与实施

【摘要】：随着我国经济高速发展,城市化进程的加快,建筑业已成为经济发展的重要支柱之一。但是它的发展又带来了巨大的能源消耗,为人类的可持续性发展设置了巨大的障碍。当前节能减排工作,既是国家的一项大的方针政策,又是应对全球气候变化的迫切需要。而节能50%的建筑,它的采暖能耗仅为非节能建筑的一半左右,且冬季室内温度可保持在16～18度左右,并使围护结构内表面保持较高的温度,从而避免其结露、长霉,显著改善冬季室内热环境。由于节能建筑围护结构热绝热系数较大,对夏季隔热也极为有利,做到了冬暖夏凉。 为了保证新建建筑符合节能50%标准的要求,必须在源头上进行把关,首先只有设计出节能50%的建筑,然后在施工中严格按照图纸施工,才有可能建造出达到标准的建筑物。 本研究以某现浇框架剪力墙结构高层建筑实现50%节能为目标,通过对工程项目围护结构及其功能的分析,围护结构各组成部分的构造分析,采暖期室外空气综合温度的分析,围护结构的传热系数分析以及室内热环境指标分析等,精确计算出工程项目的耗热量指标及采暖耗煤量指标,为理解新建建筑的设计理念及依据,达到节能50%设计标准,打下了坚实的基础。同时也为建筑物在外立面形状、外墙保温方式、门窗选择、窗墙比、屋顶保温方式的选择上提供了更多的设计方案。 本研究的主要成果和创新点包括：通过建筑节能分析,表明在节能设计过程时,应该重点考虑外围护结构的节能效果,是建筑实现50%节能的关键；在围护结构节能设计时,需重点考虑建筑物朝向、体形系数、窗墙面积比、外门窗的气密性、楼梯间开敞与否等主要因素对节能率的影响；完成了建筑耗热量的构成分析与计算,推导出围护结构有效传热系数,阐明采暖系统的和空调系统的节能办法,确定了整个节能工程的热工计算方法以及检验标准。通过合理设计与精心施工,相关测试数据显示该试点工程满足节能50%设计要求,证明本研究的设计方法和思路正确可行。 【关键词】：节能建筑 围护结构 传热系数 耗热量指标 耗煤量指标
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU973.16;TU201.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第—章 绪论11-16
• 1.1 引言11
• 1.2 建筑节能及其效益11-12
• 1.3 建筑节能的重要意义12-14
• 1.4 本课题的背景14-15
• 1.5 课题的主要内容15-16
• 第二章 项目概况16-20
• 2.1 项目概况16
• 2.1.1 项目名称16
• 2.1.2 建设地点16
• 2.2 项目投资方16
• 2.3 项目规模及结构16
• 2.4 项目节能设计方16-17
• 2.5 节能设计特点17-18
• 2.5.1 工程项目的特点17
• 2.5.2 工程项目的节能设计特点17-18
• 2.6 节能设计实施的可行性18
• 2.7 节能设计理念18-19
• 2.8 本章小结19-20
• 第三章 工程项目围护结构的节能设计分析及采暖、空调系统的节能分析20-51
• 3.1 工程项目围护结构功能20-21
• 3.1.1 外围护结构及其功能20
• 3.1.2 内围护结构及其功能20-21
• 3.2 外围护结构各组成部分节能分析21-34
• 3.2.1 外墙节能分析21-28
• 3.2.2 外窗节能分析28-29
• 3.2.3 屋顶节能分析29-31
• 3.2.4 地下室顶板节能分析31
• 3.2.5 飘窗节能分析31
• 3.2.6 阳台节能分析31-34
• 3.2.7 楼梯间隔墙节能分析34
• 3.3 采暖系统的节能分析34-36
• 3.4 空调系统的节能36-39
• 3.4.1 冷热源节能36
• 3.4.2 减少输送系统的动力能耗36-37
• 3.4.3 空调机组及末端设备的节能措施37-38
• 3.4.4 用冷却塔供冷技术38
• 3.4.5 蓄冷技术38
• 3.4.6 采用热回收与热交换装置38
• 3.4.7 充分利用自然冷源38-39
• 3.4.8 空调系统运行技术节能39
• 3.5 室内热环境指标分析39-41
• 3.6 采暖期室外空气综合温度41-47
• 3.6.1 太阳辐射热作用41
• 3.6.2 太阳辐射强度41-43
• 3.6.3 地面反射辐射强度43
• 3.6.4 大气长波辐射强度43
• 3.6.5 室外综合温度43-45
• 3.6.6 室外综合温度的傅氏函数描述45-47
• 3.7 两类传热系数对外墙内表面温度影响分析47-48
• 3.8 南墙外表面热胀冷缩温度应力分析48
• 3.9 与围护结构节能设计有关的几个主要因素48-50
• 3.9.1 建筑物朝向49
• 3.9.2 体形系数49
• 3.9.3 围护结构的传热系数49
• 3.9.4 窗墙面积比49
• 3.9.5 外门窗的气密性49-50
• 3.9.6 楼梯间开敞与否50
• 3.9.7 住宅楼层50
• 3.9.8 建筑物耗热量指标与采暖耗煤量指标50
• 3.10 本章小结50-51
• 第四章 工程项目围护结构的计算方法及耗热量、采暖耗煤量计算方法51-56
• 4.1 工程项目围护结构的传热基本参数的计算方法51-54
• 4.1.1 围护结构传热系数的计算51
• 4.1.2 围护结构传热系数的修正系数51-52
• 4.1.3 围护结构的有效传热系数52
• 4.1.4 有效传热系数的计算52-54
• 4.2 建筑耗热量、采暖耗煤量计算方法54-55
• 4.2.1 建筑耗热量指标的计算54
• 4.2.2 采暖耗煤量指标的计算54-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第五章 高层住宅楼外围护结构节能设计方案比较及建筑物热工计算56-61
• 5.1. 本工程项目外围护结构节能设计方案比较56-57
• 5.1.1 外围护结构的初步节能设计方案56
• 5.1.2 外围护结构三种节能设计方案的比较56-57
• 5.1.3 采暖系统为低温地板辐射采暖57
• 5.2 本工程项目节能设计热工计算57-60
• 5.2.1 热工计算的目的57
• 5.2.2 热工计算中的基本参数57-58
• 5.2.3 本工程项目热工计算58-60
• 5.2.4 热工计算结果60
• 5.3 本章小结60-61
• 第六章 工程项目竣工及节能设计成果61-64
• 6.1 工程项目竣工61
• 6.2 资料验收(移交)61
• 6.3 工程项目节能设计成果61-63
• 6.3.1 住户的意见61
• 6.3.2 建筑节能情况实测结果61-63
• 6.4 本章小结63-64
• 结论与展望64-65
• 参考文献65-66
• 攻读硕士学位期间参与科研、发表论文及获奖情况66-67
• 致谢67

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