寒冷地区住宅节能设计策略研究

【摘要】： 能源是人类社会发展的重要基础资源。然而,各种能源的储量是有限的,并非取之不尽,用之不竭。截止到2003年底,全国城乡房屋建筑面积接近400亿m~2。城镇房屋建筑面积140亿m~2,其中住宅建筑面积接近90亿m~2。预计到2020年底,全国房屋建筑面积将新增400亿m~2,其中城镇新增130亿m~2。据统计,建筑用能在我国能源总消耗量中所占比例己从1978年的10%上升到2003年的27.47%,并且仍将保持增长。所以建筑能耗将超越工业等其他行业成为用能的主要增长点,建筑节能将成为提高全社会能源使用效率最重要的方面。因此大力发展节能建筑成为我国经济与社会得以持续发展的重要保证之一。 节能建筑要求采用新型墙体材料、外保温材料等节能建材和开发利用先进的可再生能源技术。论文首先对国内住宅发展概况、住宅能耗构成和节能途径作了分析,从住区规划入手,优化布局环境,注意建筑的朝向和自然采光通风。对建筑单体围护结构的节能技术作了深入探讨,对墙体外保温、屋面的保温隔热和外窗的断桥隔热等作了系统的介绍。总结借鉴国外节能建筑发展的经验措施,强调开发利用可再生能源,比如太阳能、地热能等先进技术为住宅提供热水系统和供热系统。继而对淄博马鞍山“普利·艾伦庄园”实际工程案例从规划到单体的节能设计作了系统的介绍和分析,重点介绍了项目结合地形和周围环境作的总体规划布局,并对建筑单体作了日照分析和采光通风分析;建筑单体按照节能65%的设计标准,对建筑的体型系数、窗墙比等作了严格分析计算,并由此对建筑外围护结构作了重点保温处理,确保建筑物耗热量指标符合标准要求;在本项目中和建设单位合作加大可再生能源的利用,采用太阳能一体化设计,为建筑物供热水系统;采用地源热泵技术,为建筑物供暖制冷。太阳能和地源热泵的利用,使得建筑物运行费用明显降低,节能效果明显。 本文采取节能技术基础理论与实际工程案例相结合的研究方法,通过对实际案例的具体操作,为寒冷地区住宅节能技术提供了较为全面的方案,并对其作了较为科学的论证,探讨出寒冷地区住宅节能的典型形式和可再生能源的有效利用,希望能对我国建筑节能的推广和发展有一点参考意义和现实价值。 【关键词】：寒冷地区 建筑节能 住宅 艾伦·庄园
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU201.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 住宅节能综述7-14
• 1.1 我国住宅发展概况7-8
• 1.2 国外建筑节能研究现状8-10
• 1.2.1 德国利用技术规范降低建筑耗能8-9
• 1.2.2 美国住宅建设以零耗能为目标9-10
• 1.2.3 瑞典政府实施优惠政策鼓励节能住宅10
• 1.3 我国建筑能耗状况和住宅节能潜力10-12
• 1.4 住宅节能的经济效益和社会效益12-13
• 1.5 小结13-14
• 第二章 住宅建筑能耗构成和节能途径14-17
• 2.1 住宅建筑能源消耗的构成14
• 2.2 住宅节能设计与热工分区14-15
• 2.3 寒冷地区的住宅热环境状况及设计策略15-16
• 2.4 小结16-17
• 第三章 住区规划节能技术17-27
• 3.1 建筑选址布局与住区风环境优化设计17-22
• 3.1.1 风向分布与规划设计18-20
• 3.1.2 冬季防风的处理方法20
• 3.1.3 改善住区夏季及过渡季通风的方法20-22
• 3.2 日照22-26
• 3.3 小结26-27
• 第四章 住宅建筑能耗分析27-31
• 4.1 建筑体形对能耗的影响27-28
• 4.2 建筑朝向对能耗的影响28-29
• 4.3 窗墙比对能耗的影响29-30
• 4.4 小结30-31
• 第五章 围护结构的节能技术31-38
• 5.1 外墙外保温技术31-33
• 5.1.1 粘贴聚苯板外保温方式31-32
• 5.1.2 先抹聚苯颗粒外保温方式32
• 5.1.3 大模内制聚苯板外保温方式32
• 5.1.4 预制外挂保温板32-33
• 5.1.5 新型外墙保温方式33
• 5.2 屋顶保温33-34
• 5.2.1 外保温屋顶33-34
• 5.2.2 倒置式屋面34
• 5.2.3 阁楼屋面34
• 5.3 节能外窗技术34-38
• 第六章 太阳能利用与设计38-47
• 6.1 太阳能源分布38-39
• 6.2 太阳能在建筑中的应用39
• 6.3 太阳能被动式利用39-40
• 6.4 太阳能生活热水系统40-45
• 6.4.1 太阳能热水系统形式的选择41
• 6.4.2 技术经济比较41-43
• 6.4.3 太阳能热水系统与建筑一体化设计43-45
• 6.5 太阳能热水系统工程实例45-47
• 第七章 地热能的利用47-51
• 7.1 地热资源的分布47
• 7.2 地热利用技术发展47-51
• 7.2.1 地源热泵工作原理48
• 7.2.2 地源热泵技术路线48-49
• 7.2.3 地源分类49
• 7.2.4 地源热泵系统的形式49-50
• 7.2.5 几种地源热泵系统在工程应用中的评述50
• 7.2.6 地源热泵的经济性50-51
• 第八章 淄博马鞍山“普利·艾伦庄园”节能设计实例分析51-70
• 8.1 项目概况51-53
• 8.2 住区环境规划设计53-57
• 8.2.1 住区区位选址53
• 8.2.2 住区日照分析53-57
• 8.3 建筑主体节能57-66
• 8.3.1 动态模型建立58-62
• 8.3.1.1 动态模拟计算结果60-61
• 8.3.1.2 建筑主体节能分析61-62
• 8.3.2 室内环境-自然通风62-66
• 8.4 建筑与再生资源利用的有机结合66-68
• 8.4.1 太阳能生活热水系统66-67
• 8.4.2 建筑与地源热泵有机设计67-68
• 8.5 合理选择建筑构件68-69
• 8.6 材料与资源69
• 8.7 小结69-70
• 结束语70-71
• 参考文献71-72
• 致谢72

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