建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造實(shí)測(cè)研究.doc

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1、學(xué)無(wú)止境建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造實(shí)測(cè)研究摘要:以安順市五棟測(cè)試建筑為研究對(duì)象，改變建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)，運(yùn)用DeST-h能耗模擬軟件進(jìn)行模擬計(jì)算，根據(jù)實(shí)測(cè)房間內(nèi)的溫濕度及房間供暖耗電量，計(jì)算得出不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能效果。實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)降低外墻傳熱系數(shù)測(cè)試建筑的節(jié)能率為29．969%～47．624%，耗電量降低2560．9kW～4757．9kW。模擬計(jì)算及實(shí)驗(yàn)均得出，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫效果，供暖耗電量減少，居住環(huán)境也相應(yīng)改善。關(guān)鍵詞:溫和地區(qū)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)，節(jié)能，DeST-h安順位于貴州省中西部，屬于高原型濕潤(rùn)亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫14℃，年平均相對(duì)濕度80%，年平均

2、風(fēng)速2．4m/s，氣候分區(qū)屬典型的溫和地區(qū)。隨著JGJ475—2019溫和地區(qū)居用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，溫和地區(qū)開(kāi)展居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)正式執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本文通過(guò)建立在安順的五棟實(shí)驗(yàn)建筑，具有相同建筑面積、窗墻比、朝向，改變建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，研究不同建筑冬季供暖的節(jié)能效果。1測(cè)試建筑概況通過(guò)修建的五棟節(jié)能對(duì)比測(cè)試房，開(kāi)展了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能效果的實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)比測(cè)試房具有相同建筑面積、相同外窗朝向、相同窗墻比，測(cè)試時(shí)設(shè)定相同室溫，通過(guò)實(shí)測(cè)不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)條件下對(duì)比測(cè)試房冬季供暖耗電量，分析測(cè)試房供暖節(jié)能效果。測(cè)試房如圖1，圖2所示，測(cè)試房外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)見(jiàn)表1。其中1

3、號(hào)樓結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu)，2號(hào)～5號(hào)樓結(jié)構(gòu)形式均為鋼筋混凝土異形柱結(jié)構(gòu)。1號(hào)樓圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用粘土磚加單玻窗，代表20世紀(jì)80年代～90年代普通住宅，稱基礎(chǔ)建筑;2號(hào)樓代表節(jié)能50%住宅;3號(hào)、4號(hào)樓代表節(jié)能65%的不同構(gòu)造形式的住宅，其中3號(hào)樓為加氣混凝土外墻構(gòu)造，4號(hào)樓為自保溫砌塊外墻構(gòu)造;5號(hào)樓代表節(jié)能75%住宅。2測(cè)試方案3學(xué)無(wú)止境2．1測(cè)試建筑節(jié)能效果模擬計(jì)算。以1號(hào)為基礎(chǔ)建筑，改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫效果，運(yùn)用DeST-h軟件分別模擬計(jì)算建筑在不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)條件下的能耗值，得出不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)條件下全年節(jié)能效果最優(yōu)的方案，最優(yōu)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)及節(jié)能率如表2所示。

4、2．2測(cè)試建筑供熱設(shè)計(jì)。為驗(yàn)證測(cè)試建筑的節(jié)能效果，測(cè)試建筑內(nèi)設(shè)置地板輻射供暖，房間內(nèi)采用加熱電纜地面輻射供暖方式。臥室、客廳室內(nèi)供暖設(shè)計(jì)溫度均為18℃。地暖管敷設(shè)間距為200mm，管徑20。各房間鋪設(shè)加熱電纜安裝功率見(jiàn)表3。冬季供暖運(yùn)行模式設(shè)為自動(dòng)模式，冬季供暖設(shè)定室內(nèi)溫度為18℃，溫控器精度為0．5℃。實(shí)驗(yàn)時(shí)，客廳室內(nèi)的燈全天開(kāi)啟，室內(nèi)無(wú)人。2．3測(cè)試相關(guān)儀器實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用的儀器及相關(guān)說(shuō)明如表4所示。3測(cè)試效果對(duì)比分析3．1測(cè)試建筑內(nèi)部溫濕度對(duì)比。測(cè)試建筑在11月15日～次年3月15日(合計(jì)120d)的溫濕度記錄數(shù)據(jù)表明:測(cè)試建筑室內(nèi)溫度范圍為18．7℃±1．5℃

5、，相對(duì)濕度范圍為57%±12%。其中1號(hào)建筑室溫在18．2℃±3．4℃之間，相對(duì)濕度在52%±13%之間，相比較而言，室溫比采取節(jié)能措施的四棟測(cè)試建筑略低且溫度波動(dòng)更大，同時(shí)1號(hào)建筑室內(nèi)相對(duì)濕度波動(dòng)也最大。室內(nèi)溫度及相對(duì)濕度變化幅度從2號(hào)～5號(hào)建筑依次減小。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能，室內(nèi)溫濕度會(huì)更均勻。保溫效果越好，室內(nèi)相對(duì)濕度相對(duì)較低。實(shí)測(cè)表明，設(shè)計(jì)相同節(jié)能效果的建筑，采用自保溫砌塊的4號(hào)樓室內(nèi)平均溫度比3號(hào)樓平均溫度高0．3℃，可見(jiàn)，自保溫砌塊相對(duì)空心砌塊加保溫材料方式保溫效果更好。3．2測(cè)試建筑耗電量對(duì)比。由圖3可知，1號(hào)建筑保溫性能最差，在冬季達(dá)

6、到同樣室內(nèi)溫度條件下，供暖用電量也最大，5號(hào)建筑保溫性能最優(yōu)，因此供暖耗電量也最低;即保溫效果越好的建筑，供暖期間耗電量越低。同屬于節(jié)能65%的3號(hào)樓和4號(hào)樓，與基礎(chǔ)建筑相比，采用自保溫砌塊的4號(hào)樓比采用加氣混凝土砌塊加保溫的3號(hào)樓節(jié)能率高10．293%，可見(jiàn)自保溫砌塊的保溫性能優(yōu)于砌塊加保溫材料的形式。4結(jié)語(yǔ)3學(xué)無(wú)止境1)實(shí)測(cè)表明，提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，冬季可減少供暖耗電量。2)模擬與實(shí)測(cè)表明，50%節(jié)能率的住宅其實(shí)際圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能率為29．969%，65%節(jié)能率的住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能率分別為30．885%(3號(hào)建筑)和41．178%(4號(hào))，75%節(jié)能率的住宅圍

7、護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能率為47．624%。3)實(shí)測(cè)表明采用自保溫砌塊的保溫性能優(yōu)于砌塊加保溫材料的形式。參考文獻(xiàn):［1］JGJ475—2019，溫和地區(qū)居用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［S］．［2］王厚華，莊燕燕，吳偉偉．夏熱冬冷地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能節(jié)能分析［J］．同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，38(11):164-169．［3］王厚華，郭銳，肖秋蓮．ExperimentalStudyofEnergySavingEffectofBuildingEnvelopeinSummer［J］．Jour-nalofCentralSouthUniversity，2012，19(5):1370-1376．［