夏热冬冷地区住宅节能设计研究与实践

【摘要】： 本课题研究内容隶属于国家科技支撑计划项目(2006BAF02A29),同时课题组受武汉市墙体改革节能办公室的委托,对夏热冬冷地区住宅建筑进行节能研究。以程序计算和模拟的方法,对该地区影响住宅能耗主要因素进行分析。根据分析结果提出一套适合夏热冬冷地区住宅的节能优化设计方法。另外,对本校一栋宿舍楼进行节能示范改造,为该地区建筑节能研究提供参考。本文的主要特点和研究结论如下: 1.采用住宅能耗分析软件DOE2IN模拟住宅能耗,运用二元线性等数学分析方法,对能耗计算结果进行分析,提出相应的节能优化设计方法。 2.在假定其他影响因素不变的情况下,分析朝向对住宅能耗的影响,得出当建筑朝向为正南时,住宅能耗达到最小值。 3.对不同形体系数的住宅能耗进行模拟分析,结果表明,形体系数越小住宅建筑越节能,并提出了降低住宅形体系数的方法。 4.外墙外保温的厚度不宜超过50mm,在满足强度要求的前提下,应尽量选择加气混凝土作为外墙主体。 5.外窗是夏热冬冷地区建筑节能的主要部分,分析不同朝向窗墙比变化对住宅能耗的影响;外窗传热系数和遮阳系数对能耗影响的综合分析表明,必须采用活动式的外遮阳方式。 6.通过对影响外窗节能因素的分析,本项目组开发出一款新型节能降噪外窗。该种节能外窗的总节能率达到22%,达到国内领先水平。 7.对武汉理工大学一栋宿舍楼进行建筑节能改造,一理论分析表明该楼改造后的空调节能率达到62%,节电率46%;实际检测结果显示房间冬季采暖时温度上升更快,下降得更慢,平均温度比基本改造的女生宿舍高出1℃;为该地区建筑节能改造起到积极的示范作用。 本文采用的研究方法及研究结果,可为该地区相关的建筑节能研究工作提供参考。 【关键词】：住宅节能 夏热冬冷地区 空调能耗 构造形式 DOE2IN
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU241;TU201.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 建筑节能及其意义10-11
• 1.2 国外建筑节能研究的现状11-12
• 1.2.1 能耗情况11
• 1.2.2 围护结构标准11-12
• 1.3 国内住宅节能的现状12-13
• 1.3.1 建筑节能65%的新目标13
• 1.4 本章小结13-14
• 第2章 夏热冬冷地区的节能现状14-18
• 2.1 夏热冬冷地区的范围14-15
• 2.2 夏热冬冷地区的气候特点15
• 2.3 夏热冬冷地区建筑的热工特点及能耗现状15-16
• 2.3.1 夏热冬冷地区建筑的热工特点15-16
• 2.3.2 夏热冬冷地区建筑的能耗现状16
• 2.4 夏热冬冷地区新建建筑节能现状16-17
• 2.5 本章小结17-18
• 第3章 论文研究的目的及方法18-21
• 3.1 建筑能耗模拟计算方法18
• 3.2 建筑能耗模拟工具介绍18-19
• 3.3 DOE2IN能耗模拟软件介绍19
• 3.4 能耗分析计算原理19-20
• 3.5 本章小结20-21
• 第4章 住宅朝向及最佳形体系数的确定21-26
• 4.1 朝向对住宅能耗影响的分析及最佳朝向的确定21-23
• 4.1.1 住宅模型的建立和基本参数的确定21-22
• 4.1.2 不同朝向住宅全年能耗的模拟结果22
• 4.1.3 住宅的最佳朝向22-23
• 4.2 住宅体形系数对能耗影响的分析23-25
• 4.2.1 不同体形系数住宅能耗的模拟分析23-24
• 4.2.2 体形系数分析24-25
• 4.3 本章小结25-26
• 第5章 外墙结构的节能影响分析及最佳外墙构造的选择26-32
• 5.1 外墙保温隔热采取的不同方式26-28
• 5.1.1 外墙内保温26-27
• 5.1.2 外墙外保温27
• 5.1.3 砌体自保温27-28
• 5.2 不同外墙构造节能的模拟效果28-31
• 5.2.1 外墙外保温节能效果模拟分析29-30
• 5.2.2 自保温及自保温加外保温节能效果模拟分析30-31
• 5.3 最佳外墙构造的选择31
• 5.4 本章小结31-32
• 第6章 外窗的节能影响分析及最佳外窗构造形式的选择32-50
• 6.1 不同窗墙比对住宅能耗的影响33-38
• 6.1.1 南向窗墙比对住宅能耗的影响34-35
• 6.1.2 北向窗墙比对住宅能耗的影响35-36
• 6.1.3 东向窗墙比对住宅能耗的影响36-37
• 6.1.4 西向窗墙比对住宅能耗的影响37-38
• 6.1.5 各个朝向窗墙比范围的选定38
• 6.2 不同外窗构造形式对住宅能耗的影响38-43
• 6.2.1 不同外窗构造形式对住宅能耗影响的模拟结果39-41
• 6.2.2 外窗传热系数和遮阳系数对能耗影响的综合分析41-43
• 6.2.3 最佳外窗构造形式的选择43
• 6.3 新型高效节能降噪外窗介绍43-49
• 6.3.1 新型高效节能降噪外窗的研究背景43-44
• 6.3.2 新型高效节能降噪外窗的研究成果介绍44-47
• 6.3.3 新型高效节能降噪外窗的节能效果分析47-49
• 6.4 本章小结49-50
• 第7章 不同屋面对节能的影响分析及最佳屋面构造形式的选择50-56
• 7.1 目前屋面防水保温的技术难点及常见的保温屋面构造50-53
• 7.1.1 目前屋面防水保温中的主要技术难点与问题50
• 7.1.2 目前应用的防水保温屋面50-53
• 7.2 不同保温屋面的节能效果模拟及分析53-55
• 7.2.1 不同构造形式屋顶的节能模拟结果54-55
• 7.2.2 屋顶构造形式的选择55
• 7.3 本章小结55-56
• 第8章 武汉理工大学宿舍楼楼节能改造示范工程56-65
• 8.1 宿舍楼楼节能改造的背景56-58
• 8.1.1 旧宿舍楼楼围护结构的基本情况56-57
• 8.1.2 旧宿舍楼能耗的基本现状57-58
• 8.2 节能改造方案确定与节能效果58-64
• 8.2.1 外围护结构节能改造方案及选定58-60
• 8.2.2 节能效果模拟分析60-62
• 8.2.3 节能检测结果62-63
• 8.2.4 工程经济性分析63-64
• 8.3 本章小结64-65
• 第9章 结论与展望65-67
• 9.1 论文总结与主要结论65-66
• 9.2 展望66-67
• 参考文献67-69
• 致谢69-70
• 附录70

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