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严寒和寒冷地区居住建筑第四步节能指标体系研究

刘梦婷  
【摘要】:在国家节能政策的推进下,2010年全国已经开始执行第三步节能65%标准。目前,部分寒冷地区城市已经出台了第四步节能标准。为了对《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010的修订提供理论支撑,本文拟研究严寒和寒冷地区第四步节能目标——节能75%。通过现场调研和文献调研对严寒和寒冷地区居住建筑第四步节能指标体系进行了研究,包括确定了第四步节能目标、供热系统的节能率、建筑物节能率,并根据建筑物节能率得出了建筑物耗热量指标,补充了黑龙江省主要城市建筑物耗热量指标。计算了各城市的建筑物节能率和总节能率,得出严寒和寒冷地区第四步标准下可以达到总体节能75%的要求,供热系统节能率取6.7%,建筑物节能率取25%,其中低层建筑建筑物节能率取10%。黑龙省第四步节能目标下总体节能率可以达到67%,其中建筑物节能率为54.4%,供热系统的节能率为32.2%。为研究各围护结构的热工性能参数,前几部节能标准的外窗传热系数都在1.8W/(m2·K)以上,普通三玻可以满足。因此,没有对外窗的遮阳系数做具体研究。而新目标下的外窗需选取Low-e玻璃,限制了遮阳系数,影响了太阳辐射得热。因此,本文采用Energy Plus模拟软件研究外窗的传热系数、遮阳系数、朝向、窗墙面积比对建筑物耗热量的影响,发现在北方供暖地区较大的遮阳系数有利于建筑节能,特别是南向窗。再用optics模拟软件研究Low-e三玻不同镀膜的热工性能参数,与调研数据进行对比。根据建筑物耗热量指标,反推出居住建筑第四步节能目标下的各围护结构传热系数限值。在特定情况下对外窗的传热系数和遮阳系数的关系进行拟合,根据窗墙面积比对外窗的传热系数进行了限定。得出了不同窗墙面积比下的外窗传热系数。根据已经确定的围护结构传热系数限值,利用De ST-H能耗模拟软件对实际工程进行动态能耗模拟,得出的黑龙江省各城市理论能耗和动态能耗结果相似。并在此基础上对屋面、外墙保温材料及外窗的生命周期内进行了经济性分析,得出在第四步的节能目标下总成本是减少的。由于围护结构的保温层厚度已经达到了极限,不能再有效降低传热系数,建议下一步节能不再仅局限于建筑围护结构的节能。


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