深圳市居住建筑节能竣工验收检测与评价的研究

【摘要】： 新建节能居住建筑是否达到节能标准的要求,竣工验收时需要检测评价。目前国内外已有的检测与评价方法存在不足,没有一种检测评价建筑整体热工性能的综合方法。本论文通过研究得到一种科学有效、简便易行的关于居住建筑节能性能综合检测方法的理论体系。该理论体系为居住建筑节能竣工验收服务,其具有测量参数简便,便于操作,测试持续时间短等优点。 对新建建筑节能性能检测,最直接的方法就是测量其能耗。但是该方案在实际中不可行。新建建筑能耗的高低和围护结构热工性能有关。在自然状况下,室外热环境的影响下,室内温度的衰减、外墙内表面温度的变化与建筑冷热负荷变化存在一定相关规律。因此,本文以室内外温度变化规律为研究的突破口,以软件分析和实测验证相结合的方法得出本文研究的结论。 本论文提出两个概念“房间自然抵御能力”和“房间自然亲和能力”。用无量纲因表示。“房间抵御自然能力”表征建筑围护结构抵御室外恶劣热环境的能力,旨在考察没有通风情况下围护结构的整体热工性能,称为房间是否节能的本体指标;“房间自然亲和能力”表征通风房间达到室外舒适热环境的能力。“房间自然亲和能力”不仅考察房间自然通风能力的大小,也考察建筑围护结构的散热性能。 本文以深圳市已竣工的但尚未入住的居住建筑(不考虑内热源)为研究对象,对该种状态下的居住建筑的各节能参数进行调研统计,确定这些节能参数的取值范围。用DeST软件模拟分析了房间自然抵御(亲和)能力与建筑能耗的相互关系,得出房间空调能耗和房间自然抵御(亲和)能力具有很大的相关性,房间能耗和房间S御值的相关方程为y = -80.542x + 188.4,相关系数R=0.964;房间能耗和房间S亲值的相关方程为y = -176.36x + 554,相关系数R=0.984。得出“房间自然抵御(亲和)能力值”越大,房间空调能耗越低的结论。 考虑到竣工验收实测操作性特点,本文通过研究建筑各节能参数与房间自然抵御(亲和)能力值的关系,确定出一栋建筑中节能性能最差的房间,以该房间为测试对象,若空调季节其自然抵御能力大于参照建筑自然抵御能力,就认为该建筑本体达到节能标准的要求。考虑到竣工验收时间性特点,本文对深圳市气象进行归类分析,分别研究节能建筑和参照建筑在不同天气状况下房间自然抵御(亲和)能力的大小关系,以其作为评判实际建筑是否达到节能标准的要求。对比实际建筑和参照建筑房间自然亲和(抵御)能力的无量纲比值可以对实际建筑自然通风等级进行评判。本文还研究了节能建筑和参照建筑全年“房间自然抵御(亲和)能力”差值与太阳辐射强度日平均值的相互关系,确定了适宜进行竣工验收的实测天气条件及评判方案。 软件分析结果是否合理需要实测验证。本文作者对深圳市两栋建筑进行实测,对比实测建筑“房间自然抵御能力”和“房间自然亲和能力”和参照建筑的相互关系,实测结果验证了理论研究结论的正确性。 最后本文提出了适合深圳市节能居住建筑竣工验收检测和评价的方法,并对测量方法进行规范化。 【关键词】：节能建筑 竣工验收 “房间自然抵御能力” “房间自然亲和能力” 建筑能耗
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU201.5;TU241
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 背景11
• 1.2 我国居住建筑节能竣工验收所面临的现状11-12
• 1.3 国内外关于居住建筑节能检测与评价的方法12-17
• 1.3.1 国外现状12
• 1.3.2 国内现状12-17
• 1.4 本文选题的意义17-19
• 1.4.1 深圳市居住建筑节能性能评价已有方法17
• 1.4.2 建筑节能专项验收操作方法17-18
• 1.4.3 深圳市居住建筑节能竣工验收检测存在的问题18
• 1.4.4 研究新的居住建筑竣工验收方法的目的和意义18-19
• 1.5 本文的主要研究内容19-20
• 1.6 需解决的关键问题20-21
• 2 研究方法与技术路线21-39
• 2.1 研究理论基础21-25
• 2.1.1 室外环境通过外墙、屋顶和室内空气的热过程理论21-23
• 2.1.2 室外环境通过外窗和室内的传热理论23-25
• 2.1.3 室内外空气自然对流换热过程25
• 2.2 室内环境质量指标25
• 2.3 新概念的提出25-28
• 2.3.1 房间自然抵御能力26-27
• 2.3.2 房间自然亲和能力27-28
• 2.4 研究方法28-33
• 2.4.1 确定用于评价所依据的参数28-29
• 2.4.2 用于研究新方法的软件工具及其使用方法29-31
• 2.4.3 软件分析与实测测试的结合31-33
• 2.5 技术路线33-39
• 2.5.1 对深圳市居住建筑进行节能参数的调研33-37
• 2.5.2 确定用于模拟的建筑参数范围37-39
• 3 深圳市全年天气状况分类研究39-45
• 3.1 深圳市全年天气状况介绍39-42
• 3.2 根据天气特征参数变化规律划分深圳市全年天气状况42-45
• 4 模拟分析各节能参数对“房间自然抵御（亲和）能力”的影响45-69
• 4.1 外窗遮阳系数对“房间自然抵御（亲和）能力”的影响分析45-47
• 4.2 外窗传热系数对“房间自然抵御能力”的影响分析47
• 4.3 外墙传热系数对“房间自然抵御（亲和）能力”的影响分析47-50
• 4.4 朝向对“房间自然抵御（亲和）能力”的影响分析50-60
• 4.5 窗墙比对“房间抵御（亲和）自然能力”的影响分析60-62
• 4.6 窗地面积比“房间抵御（亲和）自然能力”的影响分析62-63
• 4.7 屋顶传热系数“房间抵御（亲和）自然能力”的影响分析63-64
• 4.8 体型系数对“房间抵御（亲和）自然能力”的影响分析64
• 4.9 自然通风换气次数对“房间抵御（亲和）自然能力”的影响分析64-66
• 4.10 本章小结66-69
• 4.10.1 小结66-67
• 4.10.2 最不利房间的确定67-69
• 5 建筑能耗和房间自然抵御（亲和）能力的关系69-73
• 6 模拟研究各种典型天气条件下，不同通风工况下房间自然抵御（亲和）能力73-106
• 6.1 典型建筑模拟73-74
• 6.2 典型建筑不同通风方案下，“房间自然抵御（亲和）能力”的分析74-77
• 6.3 不同气象条件下,全天 1.5 次/时换气“房间自然抵御(亲和)能力”的分析77-89
• 6.3.1 春季77-83
• 6.3.2 夏季83-85
• 6.3.3 秋季85-87
• 6.3.4 冬季87-89
• 6.4 不同气象条件下,白天 1.5 次/时换气,夜间 5 次/时换气“房间自然抵御(亲和）能力”的分析89-96
• 6.4.1 春季89-91
• 6.4.2 夏季91-92
• 6.4.3 秋季92-94
• 6.4.4 冬季94-96
• 6.5 不同气象条件下,白天 1.5 次/时换气,夜间 10 次/时换气“房间自然抵御(亲和）能力”的分析96-102
• 6.5.1 春季96-97
• 6.5.2 夏季97-99
• 6.5.3 秋季99-101
• 6.5.4 冬季101-102
• 6.6 本章小结102-106
• 6.6.1 全天关窗（1.5 次/时换气）时适宜竣工验收的天气情况102
• 6.6.2 白天1.5/时、夜间5 次/时通风换气时适宜竣工验收的天气情况102-103
• 6.6.3 白天1.5/时、夜间10 次/时通风换气时适宜竣工验收的天气情况103
• 6.6.4 根据房间自然抵御（亲和）能力值推断自然通风换气等级103-106
• 7 对实际建筑进行实测和模拟验证106-128
• 7.1 典型住宅设计概括107-108
• 7.1.1 建筑外墙热工性能107
• 7.1.2 窗墙面积比107
• 7.1.3 建筑外窗设计方案107
• 7.1.4 外窗可开启面积107
• 7.1.5 外窗气密性107-108
• 7.1.6 建筑屋顶热工性能108
• 7.1.7 室外顶板108
• 7.2 实测确定外墙传热系数108-113
• 7.2.1 测试项目简介108-109
• 7.2.2 测试原理109-110
• 7.2.3 测试仪器选择及测试方法110-111
• 7.2.4 现场测试系统的误差分析111-113
• 7.3 屋顶传热系数113-114
• 7.4 外窗遮阳系数、传热系数114
• 7.5 实测确定自然通风换气次数的范围114-115
• 7.6 最不利房间的“房间自然抵御（亲和）能力”分析115-119
• 7.7 实测验证“房间自然抵御（亲和）能力”119-124
• 7.7.1 实测验证围护结构热特性对室温的影响119-120
• 7.7.2 “房间自然抵御（亲和）能力”实测与模拟对比分析120-124
• 7.8 新方法的修改和完善124-128
• 7.8.1 气象数据124
• 7.8.2 温度测点布置124-126
• 7.8.3 测试工况126-128
• 8 用于深圳市居住建筑节能竣工验收检测与评价方法的确定128-132
• 8.1 现场检测的规范化128-130
• 8.1.1 测试内容128
• 8.1.2 适用的仪器设备128
• 8.1.3 现场检测方法的确定128-130
• 8.1.4 测试工况控制与调节130
• 8.2 评价方法130-132
• 9 结论与展望132-136
• 9.1 主要结论132-134
• 9.2 还需要继续开展的工作134-136
• 致谢136-138
• 参考文献138-142
• 附录 A142-146
• 附录 B146

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