住宅建筑圍護結構保溫性能的確定分析

《住宅建筑圍護結構保溫性能的確定分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、住宅建筑圍護結構保溫性能的確定分析摘要：根據(jù)北京地區(qū)實際的住宅建筑方案，針對當?shù)囟⑾募静煌氖彝鈿庀髼l件，采用建筑熱環(huán)境模擬軟件DeST,計算分析了房間耗熱量和耗熱量指標隨住宅外圍護結構保溫狀況的變化。通過分析比較，初步確定滿足冬、夏季住宅節(jié)能要求的外圍護結構保溫性能。關鍵詞：住宅建筑外圍護結構耗熱量指標耗冷量指標1刖g在節(jié)能住宅的設計中，圍護結構的保溫狀況是影響住宅冬、夏季能耗指標的重要因素。我國現(xiàn)行的《民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）》從降低冬季采暖能耗的角度，詳細規(guī)定了北方各采暖地區(qū)住宅圍護結構構件傳熱系數(shù)的上限值［1］，但這些限值主要是根據(jù)冬季的室外氣象參數(shù)確定

2、的，并沒有考慮當?shù)叵募臼彝鈿庀髼l件的變化特點。而對于某些采暖地區(qū)（如北京），其室外氣象條件的特點是冬季寒冷和夏季炎熱。此外，作為影響住宅熱狀況的另一個重要外擾，太陽輻射對各個朝向的作用又是有所差別的。因此，為了以最少的投入獲得最好的保溫效果，應同時考慮室外氣象條件變化的動態(tài)性和方向性對住宅護結構保溫性能的不同要求，合理地確定住宅外墻及屋面的保溫性能。住宅節(jié)能的主要目的是在滿足人體熱舒適的基礎上，盡可能地降低機械系統(tǒng)的使用能耗。因此，本文以北京地區(qū)實際的住宅建筑作為研宄對象，采用建筑熱環(huán)境模擬分析軟件DeST，分析住宅建筑外墻和屋面保溫性能的變化對房間冬季耗熱量指標和夏季（6、7、

3、8月）耗冷量指標的影響，并初步確定同時滿足冬、夏季住宅節(jié)能要求的外圍護結構的保溫性能。2研宄方法及工具采用計算模擬分析的方法。相比于實驗研究，這種方法可以方便有效地研究不同住宅建筑方案在各種內(nèi)擾和外擾作用下的室內(nèi)熱狀況特性（室溫和負荷）。模擬分析的工具是清華大學空調(diào)教研組經(jīng)過20年時間研宄開發(fā)的DeST軟件。該軟件對建筑熱過程模擬的可靠性已通過傅里葉變換方法，在不同建筑物結構和不同室內(nèi)外熱擾狀況下得到了驗證。因此，在建筑描述、室外氣象條件、室內(nèi)熱擾量及室溫設定值定的情況下，可通過DeST模擬分析。住宅耗熱量指標和耗冷量指標的全年逐時變化情況。3研究對象建筑形式研究對象為普通的5層

4、居民住宅樓，其標準層的平面布局見圖1所示。為了簡化問題，選取取底層、中間層(3層)和頂層的中間段及東、西端頭的南、北向房間，分析它們的耗熱量和耗冷量指標的變化。這些房間的功能均為臥室，房間的朝向分別為南向、北向、東南向、東北向、西南向和西北向。1研宄對象的標準層平面護結構圍護結構材料的選擇應保證它們的傳熱系數(shù)不超過新節(jié)能標準中所規(guī)定的相應限值。各部分圍護結構構件的具體構造及其傳熱系數(shù)見表1所列。表1圍護結構構件及其傳熱系數(shù)(W/(m2?K))構件具體構造傳熱系數(shù)外墻內(nèi)墻屋頂樓板樓地外門外窗加氣輪300mm。砂隔墻140mm，內(nèi)、外各抹20mm的石灰砂漿加氣砼保溫屋面，防水珍珠巖保

5、溫lOOmni，鋼肋砼150mm，內(nèi)、外抹灰分別為15mm和20mm鋼肋輪150mm，上下抹灰均勻為20mm。輪保溫樓地，碎石40mm，聚苯保溫150mm，內(nèi)抹灰20mmo單層陽臺木制外門單層塑鋼外窗，尺寸120mmX1500mm，5mm平板玻璃。室內(nèi)熱擾量住宅臥式內(nèi)熱源（照明燈具、家用電器及人體）的平均散熱狀況見表2所列。這是通過對100戶住宅內(nèi)熱源散熱狀況的調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計整理得出。表2住宅臥室內(nèi)熱源的逐時散熱狀況內(nèi)熱源人員總數(shù)或功率運行模式人員2人0:00?8:⑻：100%,8：00?12:00及15:00?19:00:18%，13⑻?14:00:60%,20:00：25%,2

6、1:00：40%,22:00：50%，23:00：60%。照明燈具45W0:00:20%,1：00?18:00：3%,19:00：20%,20:00：30%,21:00：40%,22:00?23:00:50%。家用電器110W0：00：20%,1：00?18:00：3%,19：00:55%,20：00?22:00:80%,23：00：40%o室外氣象的條件全年逐時的外溫和太陽輻射值可通過氣象數(shù)據(jù)隨機生成軟件Medpha得出，它們能夠代表北京地區(qū)室外氣象條件歷年變化的平均狀況。另一方面，為了更真實地反映住宅熱過程的實際變化，在模擬計算中還考慮了南向陽臺底板對太陽直射遮擋所導致的南外

7、墻和南外窗所實際接受太陽輻射的變化，以及冬季由于門窗縫隙的滲透所導致室內(nèi)外次的通風換氣和夏季的夜間通風。室溫的設定值冬季的室溫設定值為16°C，夏季為28°C。4冬季耗熱量分析冬季室外氣象條件的特點是外溫總是低于室溫，從而使得室內(nèi)熱量向室外散失，而太陽輻射對降低房間冬季耗熱量又總是有利的因素。因此，失熱與得熱這兩者對住宅冬季能耗的影響是相反的。首先，圖2表示出對于本文的研究對象，在不改變圍護結構保溫性能的基本狀況下，不同樓層、不同朝向房間的耗熱量指標。2基本狀況下的房間耗熱量指標