建筑圍護結(jié)構(gòu)熱阻檢測裝置及其影響因素分析

民用建筑圍護結(jié)構(gòu)的最小耗能熱阻

以蘭州地區(qū)某辦公建筑為研究對象,采用dest-c軟件分析了建筑全年總負荷指標隨窗戶類型、窗墻比、內(nèi)遮陽的變化規(guī)律.結(jié)果表明:無內(nèi)遮陽時,各朝向建筑總負荷指標均呈線性增長趨勢,但幅度存在差異,南向總負荷指標最小,西向最大.窗戶內(nèi)遮陽對各方位節(jié)能效果不同,南向總負荷指標隨窗墻比的增大而減小,東向、西向總負荷指標隨窗墻比的變化趨勢和無內(nèi)遮陽時一致.窗戶傳熱系數(shù)對南向總負荷指標的影響較玻璃遮陽系數(shù)的影響顯著.

以特定工程為研究背景,采用考慮基坑開挖時空效應的彈性地基梁計算方法模擬分析了圍護結(jié)構(gòu)剛度、支撐位置對smw工法圍護結(jié)構(gòu)側(cè)向變形規(guī)律和內(nèi)力的影響。

濕(moisture,包括氣態(tài)和液態(tài)水)是影響建筑外墻性能的決定因素,常規(guī)的建筑能耗計算或者圍護結(jié)構(gòu)傳熱計算一般采用較粗略的經(jīng)驗值進行修正,為了研究濕對傳熱的影響,本文采用動態(tài)濕熱耦合程序計算了不同的濕條件下對圍護結(jié)構(gòu)的傳熱。理論計算選取典型氣候區(qū)適用的圍護結(jié)構(gòu)形式,將每種圍護結(jié)構(gòu)置于不同的條件下進行傳熱量計算并與常規(guī)狀態(tài)進行對比,歸納出建筑圍護結(jié)構(gòu)傳熱計算時不同濕條件所產(chǎn)生的效應,結(jié)論和總結(jié)可用于圍護結(jié)構(gòu)傳熱計算時考慮使用環(huán)境影響的修正值。

建筑能耗模擬是綠色建筑設(shè)計和建筑節(jié)能改造必不可少的支持工具.在利用建筑模擬軟件trnsys的基礎(chǔ)上,針對綠色建筑設(shè)計和建筑節(jié)能給出實際工程案例.分別模擬分析了不同熱工性能的外墻、屋面、外窗及圍護結(jié)構(gòu)整體對建筑能耗的影響.分析得到圍護結(jié)構(gòu)熱工性能對建筑冷熱負荷的不同影響以及圍護結(jié)構(gòu)單體與整體的節(jié)能潛力.

分析了建筑圍護結(jié)構(gòu)動態(tài)熱特性的多種模型及其物理意義，研究了識別模型參數(shù)的方法．通過對實測熱特性參數(shù)序列的辨識研究，得出了在實用條件下建筑圍護結(jié)構(gòu)動態(tài)熱特性的合理表達方式．

針對圍護結(jié)構(gòu)經(jīng)濟熱阻傳統(tǒng)算法的不足,提出了用生命周期耗費分析法(lcca)推導出經(jīng)濟熱阻計算方法,這種計算方法綜合考慮了初期投資、年使用費用和資金的時間價值等影響因素,計算簡便,適應于不同氣候地區(qū),是一種更合理的方法。

建筑被作為室內(nèi)與室外環(huán)境的緩沖器,但是建筑的立面在以往的設(shè)計過程中往往只注重采光面積和外立面效果,尤其是西曬面忽視了如何利用建筑外立面提高資源的使用率.隨著科學技術(shù)和生產(chǎn)力水平的進步,建筑外立面可以從多個角度來進行主動式能源利用和被動式設(shè)計來節(jié)約能源.如重新審視西曬問題,為找到解決西曬問題同時提高能源利用率的方法提供思路.

采用有限容積法對選用相變材料時建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱問題進行數(shù)值研究。利用"焓法模型"進行求解,得出如下結(jié)論:隨著相變層的增厚,相變層內(nèi)側(cè)溫度變化越小,穩(wěn)定時間在增加;隨著相變溫度的升高,相變層內(nèi)側(cè)溫度變化比較大,穩(wěn)定時間在縮短,相變溫度主要影響相變層的穩(wěn)定時間;隨著相變潛熱量的增加,相變層內(nèi)側(cè)溫度變化較小,穩(wěn)定時間增長。由此可見,不同相變材料的潛熱量對傳熱的穩(wěn)定時間有直接影響;當導熱系數(shù)較小時,固體層內(nèi)側(cè)溫度變化較小,穩(wěn)定時間比較長;當導熱系數(shù)較大時,全天都可以較快地進行熱傳遞,從而導致溫度變化比較大;相變半徑的影響可以不予考慮。

對冬季夜間建筑物外圍護結(jié)構(gòu)得熱進行了理論分析,并進行逐時熱負荷計算,結(jié)果表明在冬季夜間供暖空調(diào)標準工況下,沒有考慮夜間輻射的建筑物熱負荷要比實際所需負荷約小8.4%,對于節(jié)能保溫較好的墻體,夜間輻射所產(chǎn)生的熱負荷要比保溫效果差的墻體小,指出供暖空調(diào)系統(tǒng)在冬季夜間運行時有必要考慮這部分負荷。

針對重慶地區(qū)室內(nèi)熱環(huán)境的特點,從圍護結(jié)構(gòu)入手探討了改善室內(nèi)熱環(huán)境的方法措施,對墻體、砌體材料、屋頂及外窗等建筑圍護結(jié)構(gòu)在保持良好的室內(nèi)熱環(huán)境方面的潛力及方案選擇的經(jīng)濟性方面進行了分析,并對相關(guān)技術(shù)資料進行了介紹,從而完善和發(fā)展重慶地區(qū)室內(nèi)熱環(huán)境的各種技術(shù)手段。

以武漢地區(qū)某擬建公共建筑為研究對象,應用能耗模擬軟件dest-c,分別模擬分析了不同熱工性能的外墻、屋面、外窗以及圍護結(jié)構(gòu)整體對建筑能耗的影響。分析得到圍護結(jié)構(gòu)熱工性能對建筑冷熱負荷的不同影響,以及圍護結(jié)構(gòu)單體與整體的節(jié)能潛力。

本文從非穩(wěn)態(tài)傳熱節(jié)能計算分析入手,以某工程建筑節(jié)能熱工設(shè)計為依據(jù),在節(jié)能分析不達標情況下,文章提出完善建筑設(shè)計節(jié)能的技術(shù)措施,加強外遮陽技術(shù)在圍護結(jié)構(gòu)中應用,使建筑節(jié)能設(shè)計達標。

隨著經(jīng)濟快速發(fā)展,我國環(huán)境問題日益突出,且能源供求不足,這些都已經(jīng)成為現(xiàn)在大眾所關(guān)注的問題.國家已經(jīng)制定了相應的結(jié)構(gòu)熱工性能的節(jié)能指標,這對相應的生廠商提出了一定的難度要求.圍護結(jié)構(gòu)傳熱的能源消耗量占建筑能源消耗量的很大比例,因此,本文對圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的能源消耗量作以分析,以期達到建筑節(jié)能的效果.

現(xiàn)場檢測建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱阻對于貫徹國家的建筑節(jié)能法規(guī)有重要意義。本文提出采用熱箱法檢測建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱阻以解決非采暖季進行檢測的問題。利用所建立的傳熱模型和數(shù)值計算軟件,通過對熱箱法現(xiàn)場檢測建筑物圍護結(jié)構(gòu)熱阻時由于側(cè)向熱流引起誤差的分析,討論了各參數(shù)對這種測試方法的影響;研究表明該方法是可行的,但應對側(cè)向熱流引起的誤差給予足夠的重視,必要時應采取適當措施加以修正。

利用正交法安排試驗,使用ansys軟件建立了有限元計算模型,通過計算機電算和極差統(tǒng)計分析評價了樁墻厚度、樁的嵌固深度、支撐的剛度、支撐的道數(shù)、支撐的水平間距及支撐所加的預應力等因素對圍護結(jié)構(gòu)變形及內(nèi)力的敏感度。對于l形基坑拐角處支撐的布置問題,利用理正深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件f-spw來模擬計算,并通過多種平面布置方案的比較分析,得到了一些有益的結(jié)論。

一、建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能的現(xiàn)狀 建筑圍護結(jié)構(gòu)的保濕隔熱水平是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)是，降低建筑耗能的必要措施。到目前 為止，數(shù)量巨大的新建房屋只有少量按建筑節(jié)能標準建造。新建建筑只占6%，94%仍然是 高能耗建筑。即便是按節(jié)能標準設(shè)計的節(jié)能建筑，其與發(fā)達國家相比也有很大差距。外墻的 導熱率發(fā)達國家的3~4倍；屋頂是2.5~5.5倍；外窗為1.5~2.2倍；門窗透氣性為3~6倍。 歐洲國家的住宅年實際采暖能耗已經(jīng)普遍降到了每平方米6l油以下，領(lǐng)先的“高舒適，能 耗”住宅達到了3l油以下。以北京市住宅的平均采暖能耗按歐洲方法計算，為每平方米16l 油，按照節(jié)能50%標準新建的住宅的采暖能耗也是8.75l油；北京市實施的65%設(shè)計標準的 建筑，可達到每平方米建筑一個采暖季耗能煤8.75kg，也僅達到了6.125l油的目前歐洲平 均水平。 二、建筑圍護結(jié)構(gòu)

建筑圍護結(jié)構(gòu)對建筑能耗有重要影響,為研究其具體影響機制,本文采用實例分析和模擬分析方法,以某公共建筑為例,通過構(gòu)建模擬分析模型,并對模型進行計算求解,研究建筑圍護結(jié)構(gòu)對建筑能耗的具體影響作用,包括圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能率計算、傳熱系數(shù)分析、建筑節(jié)能潛力分析等.

對建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工性能現(xiàn)場檢測技術(shù)進行了總結(jié),指出為了系統(tǒng)全面地評價圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能效果,應對現(xiàn)場測試裝置進行改進,并檢測更多的熱工參數(shù),為建筑物的運行能耗分析提供依據(jù)。

簡要回顧了建筑圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的測定方法,指出了現(xiàn)有測試方法存在的局限性。提出采用非穩(wěn)態(tài)測試法進行圍護結(jié)構(gòu)檢測的思路,設(shè)計了測試系統(tǒng),并針對測試系統(tǒng)編制了三維、復合建筑材料、非穩(wěn)態(tài)導熱圍護結(jié)構(gòu)的傳熱程序。運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法辨識出了圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),為建筑圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的檢測提供了新的思路。

采暖建筑圍護結(jié)構(gòu)熱橋問題探討——文章指出我國采暖居住建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫水平低是產(chǎn)生不同程度熱橋的原因，給出采用外保溫方式的解決辦法以及校核熱橋部位內(nèi)表面溫度的計算方法。

為研究夏熱冬冷地區(qū)建筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施,以廣西某衛(wèi)生院新建公共衛(wèi)生服務(wù)業(yè)務(wù)用房為例,從總平面規(guī)劃、外墻材料,門窗選型、熱橋處理、屋面隔熱等方面進行系統(tǒng)分析和討論,提出建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計的應對策略和體系優(yōu)化方案,并進行節(jié)能計算,探索新的設(shè)計思路和設(shè)計方法.