夏热冬冷地区居住建筑围护结构节能研究

摘要

夏热冬冷地区夏季炎热，冬季阴冷潮湿。从适宜居住的角度来讲，必须采取一定的措施才能保证住宅建筑具有舒适的室内环境。《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001)提出了节能50％的目标，其中围护结构承担其中的25%。与北方采暖地区建筑不同，围护结构要同时满足“冬季保温，夏季隔热”的双重要求。
　　论文分析了围护结构常用的节能措施，如复合墙体技术、倒置式屋面、节能玻璃、遮阳技术及其各自的特点。
　　论文用数值分析法对外墙体非稳态传热进行了分析。利用有限元软件，采用第三类边界条件，对二维复合墙体的温度场进行了分析，得出：在夏季，外保温墙体具有比内保温墙体低的内壁面温度；热工性能好的复合墙体具有更低的内壁面温度；从温度场的分布情况来看，外保温形式更有利于保护基层墙体。
　　论文选取了夏热冬冷地区东、中、西部的七个城市为代表城市，利用能耗分析软件VisualDOE4.0，分析了外墙、屋面、窗户及遮阳等对建筑物能耗的影响。结果表明：保温墙体对冬季节能率明显，而对夏季节能率影响不大。在一些城市，墙体保温甚至会增加夏季的空调负荷。总体来看，墙体保温后可以降低建筑物全年能耗，并能提高（降低）冬季（夏季）的墙体内壁面温度，提供相对舒适的热环境；提高窗玻璃热工性能及采用活动式遮阳，经济成本不高，节能效果明显；屋顶的热工性能对顶层房间能耗影响明显。
　　论文利用采暖度日数及空调度日数的方法，以重庆市为例，计算了不同复合墙体类型下保温材料的经济厚度。并对一定条件下节能投资是否满足不超过土建造价的10%进行了简单分析。

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1 绪 论

1.1 建筑节能面临的形势和任务

1.2 夏热冬冷地区热环境与能耗状况

1.3 国外建筑节能发展状况

1.4 国内外围护结构热工性能

1.5 课题的提出及论文的研究重点

2 围护结构热工设计指标和节能技术措施

2.1 规定性指标与性能性指标

2.2 夏热冬冷地区建筑围护结构热工设计特点

2.3 围护结构常采用的节能技术措施

2.4 本章小结

3 围护结构非稳态传热分析

3.1 围护结构非稳态传热分析方法[15]

3.2 墙体非稳态传热的数值计算

3.2.4 本章小结

4 建筑能耗模拟技术的发展及模拟软件

4.1 建筑能耗模拟的意义

4.2 建筑能耗模拟工具

4.3 能耗模拟用气象数据[5]

4.4 本章小结

5 建筑物能耗模拟分析

5.1 确定城市及建筑模型

5.2 模拟建筑及其基础能耗

5.3 外墙节能方案

5.4 屋顶节能方案的能耗分析

5.5 遮阳和遮挡的能耗分析

5.6 玻璃窗热工性能对能耗的影响

5.7 朝向对能耗的影响

5.8 窗墙比对能耗的影响

5.9 本章小结

6 综合方案设计及经济分析

6.1 围护结构各部件节能措施的组合设计方案

6.2 建筑物模拟结果分析

6.3 外墙保温材料的经济厚度

6.4 本章小结

7 结论与进一步完善的方向

7.1 主要结论

7.2 进一步完善的方向

致谢

参考文献

附录