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寒冷地区农村钢结构住宅节能设计研究

畅艳萍  
【摘要】:在农村推广具有绿色环保、施工周期短、抗震性能好的钢结构住宅,是基于国家对未来农村生态节能建筑的发展要求,以及农村迫切希望提高居住水平和改善建筑节能率低的需求。近些年由于农村传统砖混结构原材料供应受到制约,农户开始尝试自建各种结构的节能住宅。因而研究其节能,具有一定的理论意义和工程应用价值。本文以农村钢结构住宅为研究对象,调研寒冷地区农村建筑的节能现状,以及实测其室内居住舒适度。调研发现:钢结构住宅在农村刚刚起步,采用的节能措施无法满足规范对寒冷地区农村住宅的节能标准要求。为了取得相关研究数据,提出对农村钢结构住宅与传统砖混结构住宅进行冬夏两季室内温度测试,对比发现:两类住宅的冬季和夏季室内温差普遍较大,舒适度欠佳,均需加强对建筑的保温隔热措施。为了使节能设计研究更加深入,通过对外墙采用外保温构造措施,在有效降低建筑本身钢框架的冷、热桥影响的基础上,运用DeST-h软件对影响基础模型的能耗因素进行了数值模拟计算分析。研究得出了其建筑围护结构保温层当选用不同材料及厚度时的节能方案。即:当外墙采用外保温时,保温材料厚度EPS板取130mm,岩(矿)棉板取150mm为宜;屋面保温材料厚度EPS芯板取70mm,XPS芯板取60mm为宜;外窗优先选择塑钢Low-e镀膜中空玻璃。在经济条件允许时,应尽量选择传热系数低的外窗。并采用适当加大南向、减小北向窗墙比等措施后节能效果更佳。为了验证数值模拟结果的科学性,将研究成果运用到某工程实例中,再进行节能优化设计,并提出了新的建筑围护结构整体的节能方案。分析得出:整体节能优化方案一、二、三相比原方案的全年能耗节能率分别提高了 48%、55%、53%,其中整体节能方案二节能效率最优。研究证明:优化后的节能方案能够确保钢结构农村住宅的围护结构热工参数和建筑能耗达到节能规范的要求,且在经济性上适宜于农村居住建筑的建设。总之,钢结构住宅在农村地区推广应用前景广阔,本文的研究为今后农村钢结构住宅在寒冷地区农村的节能研究提供了可借鉴的参考依据。


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