浅谈寒冷地区既有居住建筑围护结构节能改造策略

针对寒冷地区既有采暖居住建筑围护结构节能方面的不足和存在的问题,分析寒冷地区既有住宅建筑围护结构节能改造的必要性和紧迫性,提出寒冷地区既有建筑围护结构节能建筑改造的重点及节能改造技术策略.     

寒冷地区农宅地基节能改造

目的为减小由地基传热导致的热损失,提升房间整体热工性,研究寒冷地区农宅地基传热对住宅建筑能耗的影响,优化农宅地基节能改造.方法选择东北地区的农宅进行实验,测试农宅室内外温度和地面下方土壤温度,分析地基的传热过程;利用计算流体力学软件对地基模型的传热过程进行数值模拟,得到地基的温度场分布,分析设置不同厚度的保温层的地基传热过程,并对不同方案的模拟结果进行对比,得出最优方案.结果寒冷地区农村住宅建筑的地基改造可有效减少建筑能耗,当地基外表面敷设保温层为60 mm的苯板时其保温效果和经济性最好,室内地面和墙角相比于不加保温层温度分别增加0.712℃和3.519℃.结论地基的传热过程对室内热舒适性影响较大,在地基外表面设置保温层可有效提高室内墙角温度和室内地面温度,从而减少农宅建筑能耗.     

既有居住建筑围护结构节能改造热工性能优化

既有建筑物窗墙比差异较大,在节能改造过程中窗墙比和窗的热工性能对保温层厚度的影响不可忽视。在《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》围护结构节能设计规定的基础上,提出围护结构等效传热系数限值,综合考虑朝向、窗墙比、窗户的类型等因素,建立了外墙保温层厚度计算模型和围护结构热工性能参数优化模型,并以徐州地区某既有住宅为例,验证了模型的可行性。     

基于能耗统计数据库的能耗评测方法研究

在寒冷地区居住建筑能耗统计数据的基础上,深入分析了该类建筑的能耗构成与特点,提出了基于能耗统计数据库的能耗评测方法;利用该方法对石家庄居住建筑进行了能耗评测。评测结果表明:这一地区该类建筑节能潜力约为19%。这一结论与北方地区既有居住建筑节能改造的调研成果基本一致;据此对寒冷地区居住建筑的节能改造提出了针对性措施与建议。     

腹板开孔轻钢龙骨复合墙体传热性能试验

为进一步探讨优化轻钢龙骨复合墙体传热性能的有效途径,扩大其在我国寒冷地区的应用,采用热电偶测温方法进行了腹板开孔、带外保温层腹板开孔轻钢龙骨复合墙体传热性能的试验研究,重点考察了墙体的传热系数和测点温度,并与有限元建模分析所得墙体的平均传热系数和测点温度进行细致对比.结果表明:腹板开孔可以降低轻钢龙骨墙体的热损失,从而削弱龙骨所在部位的热桥效应,显著提高墙体的保温性能.两种试验方案的墙体传热系数分别为0.315W/(m2·K)、0.250W/(m2·K),可以满足我国寒冷地区居住建筑围护结构节能50%的传热系数限值要求.     

生态建筑设计理念在别墅中的体现——山东诸城"龙海花园"别墅组团设计实践

通过山东诸城"龙海花园"别墅组团的设计实践,分别将太阳能技术、立体绿化技术、自然空调技术应用到了建筑中,使建筑物对常规能源的消耗降到了最低限度,真正体现了生态节能的设计理念.其中,着重强调了太阳能技术的应用,使太阳能在光热、光电及被动式太阳能采暖等方面技术都得到了体现,说明在寒冷地区大量性的居住建筑中采用生态节能的技术手段是切实可行的.     

外窗对寒冷地区采暖居住建筑节能影响的模拟分析

对寒冷地区典型居住建筑,以DeST软件动态模拟了全年8760h下不同窗墙比、外窗遮阳系数、通风次数下的室内自然室温及能耗情况,对比分析各种情况下的节能率,提出了在寒冷地区降低能耗应采取的技术措施。     

寒地村镇居住建筑用地规划设计的相关对策

由于气候、地理位置及经济发展水平的差异，使得北方严寒地区村镇居住建筑用地的规划建设应与其他地区有着显著的控制。针对寒地村镇居住建筑用地建设中存在的一些问题，如许多村镇人均居住建筑用地超过200m^2/人，比国家村镇规划标准人均各项建设用地总和150m^2/人还要多，用地规划布局不合理等，对寒冷地区村镇居住建筑用地的规划设计进行深入探讨和研究，提出寒冷地区村镇居住建筑用地规划与建设的原则及对策，包括居住建筑用地的规划设计对策、居住建筑空间环境的设计对策等。     

营房建筑外墙外保温层构造标准图设计研究

为了在营房工程中开展建筑节能,节约国防经费开支,改善官兵的居住、办公条件,笔者以军队营房建筑为研究对象,以国家五大气候区划为条件,以建筑节能率达65%为指标,对营房建筑外墙外保温层构造进行了设计研究和应用研究.在试点工程应用中进行修正检验,设计完成了适合于五大划区的《营房建筑外墙外保温层构造标准图集》.该标准图集有效地解决了建筑外墙外保温领域四大技术关键,广泛适用于低层、多层、高层、超高层的军队营房工程、工业与民用建筑的保温隔热.施工安全、方法简便、高效节能、经济实用.     

外窗对寒冷地区采暖居住建筑节能影响的模拟分析

对寒冷地区典型居住建筑，以DeST软件动态模拟了全年8760h下不同窗墙比、外窗遮阳系数、通风次数下的室内自然室温及能耗情况，对比分析各种情况下的节能率，提出了在寒冷地区降低能耗应采取的技术措施。     

夏热冬冷地区热桥对建筑能耗影响的定量分析

热桥对建筑能耗的影响是相当大的,在夏热冬冷地区热桥是否需要做保温至今仍是一个值得探讨的话题,该文抛开热桥对结露的影响,通过对夏热冬冷地区具有代表性的三个城市不同建筑形态的实例工程进行模拟定量研究,分析了热桥面积百分比的变化对建筑能耗的影响及热桥部位有无保温层对建筑能耗的影响,表明在夏热冬冷地区建筑节能设计中,需要考虑热桥部位的保温措施。     

北京若干住宅建筑的热环境分析

使用集成于CAD之上的模拟软件DeST(Designer‘s Simulation Toolkit)对北京的若干幢住宅建筑进行了详细的热环境分析 。DeST中的模型使用状态空间法计算房间的冷、热负荷和热特性。计算中考虑建筑外表面的阴影遮挡,最后得到的结果是基础室温和冷热负荷。从结果可以看出建筑设计对于节能的重要性,同时不同的围护结构保温和外窗遮阳也对室内热环境有很大影响。所有计算的建筑保温均好于北京暖节能住宅的围护结构传热系数限值,使其热负荷低于北京节能住宅的采暖耗热量指标。通过对不同建筑的比较还可以得出建筑的朝向、体形系数、窗墙比、通风方式与建筑能耗之间的关系。不同房间的冷负荷则根据其所处的楼层和朝向而各有不同。其中最突出的问题是由于屋顶保温的相对不足,使顶层空间的冷负荷大大高于其它楼层的房间。可见冬季的围护结构传热系数限值无法满足夏季的要求,制定这方面的节能标准迫在眉睫。在北京的热网计量收费改革之后,对房间采暖又提出了新的要求（比如采暖的快速启动,以及实现冬季室温可调）。最后,还分析了夏季自然通风对建筑节能的巨大效果,指出自然通风是实现住宅建筑可持续发展的有效途径。     

东北严寒地区农村住宅热环境优化设计

为提高东北严寒地区农村住宅室内热舒适水平,并降低采暖能耗,通过实地测试、软件模拟对其重要影响因素进行了量化分析,并建立了采暖能耗预测模型.采用BES-01型温度采集记录器、De ST-h软件研究了体形系数、窗墙面积比、围护结构传热系数、朝向、吸收系数、热惰性、附加阳光间、冰雪覆盖层等10项因素对农村住宅热环境的影响.实验结果表明:东北严寒地区农村住宅体形系数、窗墙面积比、围护结构传热系数与采暖能耗正相关,正南及南偏东为最佳朝向,吸收系数与采暖能耗负相关,附加阳光间能够有效改善室内热环境,冰雪覆盖层能够起到屋面保温作用,采暖能耗预测模型能够为农村居民建造节能住宅提供设计依据,研究能够引导并提升东北严寒地区农村住宅的节能设计水平.     

泡沫混凝土外墙的热工性能测试与分析

随着建筑能耗的不断增加以及能源危机的日益加剧,建筑节能变得尤为迫切。外墙是围护结构节能的重点。泡沫混凝土因良好的保温隔热性能被广泛应用于建筑工程中,但其在建筑外墙的应用还处于探索阶段。本文介绍了新型泡沫混凝土外墙的构造及性能特点,并通过实验对比分析了外保温墙体、实心砖墙体和泡沫混凝土墙体的保温隔热性能。实验结果显示,泡沫混凝土外墙的保温隔热性能远优于其他两种墙体,在空调状态下,其内表面的热流值仅为外保温墙体的30.4%,具有显著的节能效果。不仅如此,泡沫混凝土外墙更为轻质,其质量仅为外保温墙体的49.1%。     

西藏地区太阳能采暖建筑热工性能优化研究

西藏地区太阳能资源非常丰富且冬季温度低,该地区非常适合大面积推广太阳能采暖系统,以达到节能减排的目的。但是由于实际大部分太阳能采暖工程,忽略了建筑围护对太阳能主动式采暖系统初投资与运行费用的影响,造成了太阳能主动式采暖系统初投资过高、太阳能保证率低。为了分析建筑热工性能对太阳能主动式采暖系统的影响,笔者利用数值模拟方法,将建筑热工性能与主动式太阳能采暖系统作为一个整体进行计算分析,利用初投资费用最低与全寿命周期总费用最低两个目标函数,对主动式太阳能采暖建筑热工性能的保温性能进行优化。结果表明,提高建筑围护结构热工性能,不仅可以降低太阳能采暖建筑的采暖运行费用,而且可降低整个系统的初投资。     

东莞市居住建筑热工检测及能耗分析

以东莞市典型居住建筑现场检测结果作为依据,利用BECS2006以当地气候特征为条件进行能耗模拟分析。通过对建筑墙体和屋面的传热系数及热惰性指标的比较,发现BECS2006软件模拟结果与实测结果误差在1%左右。重点对建筑朝向、墙体材料的选择、屋面材料的选择和窗户隔热性能等对建筑能耗的影响因素进行模拟,表明建筑宜选择南北向或接近南北向;围护结构外保温体系的保温隔热性能要优于内保温体系;屋面的能耗取决于保温隔热层厚度;遮阳系数小的窗户节能效果好等,可为节能设计提供理论依据。     

粉煤灰蒸压加气混凝土自保温围护结构节能性研究

本文以长春市某实际公共建筑为例,现场测试粉煤灰蒸压加气混凝土外墙的传热系数,将测试值与理论计算值、《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）规定的外墙传热系数上限值进行对比分析,得出粉煤灰蒸压加气混凝土自保温围护结构外墙完全满足节能标准要求,不必附加保温材料的研究结论.并进一步以外墙测试传热系数和节能标准规定上限传热系数为主要参数,用DeST-c软件模拟计算其建筑能耗.模拟计算结果显示,采用粉煤灰蒸压加气混凝土自保温围护结构的公共建筑采暖能耗比节能标准要求低16.32％,具有显著节能性.     

Energy saving effect of building envelope in summer

To explore the energy saving effect of building envelope, the experiments were carried out through a comparison of basic cubicle in summer. Experiments show that if energy efficiency measures are applied only in the external walls and windows, the energy saving cubicles have an average energy efficiency ratio of 27.75% and 27.05% when the air change rates are 1.1 and 1.4 h⁻¹ in summer, with both values being over the standard target value by 25%. And the indoor air temperature of the energy saving cubicle is below that of the basic cubicle. The daily mean temperature difference between the interior surface of insulation wall and no insulation reaches 1.47 °C, and the mean temperature difference is up to 8.52 °C between the interior surface and exterior surface of insulating glass and single glass. The two cubicles were simulated for energy consumption using VisualDOE4.0 software under real weather conditions in summer. The results show that the mean deviation is 10.02% between experimental and simulated energy efficiency ratio. The correctness and validity of simulation results of the VisualDOE4.0 software are proved.     

严寒地区村镇住宅屋顶双层复合保温模式初探

针对严寒地区村镇住宅屋顶能耗现状和保温技术特点,并基于对目前严寒地区村镇住宅屋顶保温和节能目标的要求,提出了符合当代村镇住宅特征的屋顶上层与下层分设保温层的复合保温构造模式;阐述了该模式的设计理念及模式内涵,建立了该模式下的吊顶封闭空间热平衡数学模型,给出了不同保温层选材的厚度参考值.该模式的提出为我国严寒地区村镇住宅屋顶保温和节能设计提供了新的设计对策.