夏热冬冷地区公共建筑外围护结构节能理论与技术应用(以上海地区为例)

摘要

上海属于夏热冬冷地区，四季分明，夏天高温炎热，冬季寒冷，室内热环境质量较差。如何通过改善建筑围护结构热工性能，使建筑物具有良好的室内热舒适，以减少对人工冷热源的依赖，降低建筑能耗成为急需研究的课题。
　　 外窗、墙体、屋面、地面是建筑围护结构的四大部件，其中外窗的保温、隔热性能最差，通过外窗损失的热量最大。因此，外窗是影响建筑能耗的主要因素之一，对外窗采取节能措施是建筑节能的重要手段。
　　 本文根据上海地区的气候特点，首先运用通用的能耗分析软件DOE-2计算了各种节能玻璃的热工性能及玻璃在建筑物不同朝向的太阳辐射得热量，分析了不同玻璃不同朝向对建筑全年能耗的影响，结果对上海地区节能玻璃的选择非常具有参考价值。结果表明：夏季东、西朝向节能效果较好，双层Low-E玻璃、双层普通玻璃、单层Low-E玻璃、贴3M膜单层普通玻璃比单层普通玻璃分别节省电量0.15KW·h/ m2、0.17KW·h／m2,、0.23KW·h／m2、0.22KW·h／2,0.20KW·h／m2、0.20KW·h／m2,0.38KW·h／m2、0.40KW·h／m2;对全年建筑空调能耗的节能量从大到小的顺序为：双层Low-E玻璃＞双层普通玻璃＞单层Low-E玻璃＞贴3M膜单层普通玻璃＞单层普通玻璃。第四章用DOE软件对一个以3mm透明玻璃窗为基础的典型标准房间模型进行了模拟计算，分析了不同朝向不同方式遮阳板对计算模型建筑的空调能耗的影响。主要结论有：南向全年能耗受遮阳影响最大，窗墙比为0.43、0.67时，水平遮阳后，全年节能率可达12％、15％以上，东向次之，可达11％、10％以上，西向在8％～10％之间，北向最小，只有4％～5％。综合遮阳节能率最大，南向可比水平遮阳增加4％～5％，而东向、西向的差别就较小，只有2％左右。水平和垂直遮阳模拟结果表明，此计算模型外窗遮阳板外挑长度为0.5m～0.6m左右时节能及经济效果比较好。
　　 为了对上海地区节能建筑进行合理的节能评价，本文采用建筑能耗计算软件eQUEST，对本地区某办公建筑进行了动态模拟能耗计算，分析了各围护结构节能方案的节能效果，并对各围护结构节能设计方案进行了经济分析，最终选定最优化的建筑节能设计方案。
　　 本文的研究证明上海地区的办公建筑节能潜力很大，大力推广节能设计有十分重要的意义。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外建筑节能的概况

1.3 国内外建筑节能研究现状

1.4 上海市公共建筑能耗现状及建筑节能的发展

1.5 本课题的提出

第二章 建筑能耗计算机模拟技术介绍

2.1 建筑能耗的计算机模拟分析方法

2.2 分析用软件的选取

2.3 DOE-2软件的介绍

2.4 DOE-2及eQUEST模拟软件可靠性证明

2.5 本章小结

第三章 建筑外窗玻璃的节能分析

3.1 评价玻璃系统热工性能的指标说明

3.2 玻璃基本光学性质

3.3 建筑玻璃的介绍

3.4 玻璃窗的热工性能分析[46]

3.5 常用玻璃系统热工性能计算结果与分析

3.6 不同朝向窗户玻璃的太阳得热量计算与分析

3.7 不同朝向窗户玻璃的全年空调能耗分析

3.8 小结

第四章 外遮阳节能分析

4.1 气候特征

4.2 遮阳设置的条件[49]

4.3 遮阳类型的选择

4.4 建筑遮阳的设计

4.5 建筑遮阳与建筑能耗

4.6 小结

第五章 某办公楼外围护结构节能分析

5.1 工程概况

5.2 外墙节能研究

5.3 外窗节能研究

5.4 屋面节能研究

5.5 节能方案设计与选择

5.6 小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢