本文从围护结构节能改造技术地区适用性的角度出发,分析复合墙体、外窗、屋顶的热工性能及其改造对建筑负荷的影响。选取唐山示范工程改造项目,对围护结构、主要采暖能耗、室内热环境及空气品质等数据进行了收集。运用能耗模拟软件Dest-h,建立模拟模型对建筑能耗进行模拟,并将模拟结果与实测结果进行对比,验证了模型的可靠性。在此基础上对改造方案进行优化。
目前对建筑能耗的评价基本针对建筑使用阶段,在进行节能改造时也往往只关注建筑运行阶段的节能。针对目前节能改造实际情况,提出生命周期评价在节能改造方案优选中的应用。将全生命周期理论应用于建筑能耗研究中,建立围护结构生命周期能耗评估模型。以唐山示范工程改造项目为例,采用调查实测和数值模拟相结合的方法,对各围护结构节能改造方案的生命周期能耗进行统计计算,提出改造方案优选的标准,即一定的建筑运行周期内通过改造减少的运行能耗大于前期改造投入的材料生命周期能耗,改造才有意义。
通过对示范建筑围护结构改造生命周期能耗进行分析,各方案在建材生产和使用阶段能耗达到整个生命周期的80%以上。在改造时使用阶段能耗最少的方案并不一定是最节能的方案,只有选择建材生产和使用阶段总能耗较小的方案,才能达到节能的目的;计算改造后建筑运行周期从10年到50年时的生命周期总能耗,随着运行周期的增加,建筑单位面积年能耗减小。
在对既有建筑进行节能改造过程中,既要关注运行能耗和技术经济性,又要考虑节能技术的地区适用性和前期产品的能耗投入。目前很多节能技术会增加前期产品的投入,相应地增加改造能耗,如果选择不合理则可能导致建筑整个生命周期内的能耗增加。同时提出围护结构保温隔热性能的改进要参考建筑材料的全生命周期能耗进行,为合理选择改造方案提供参考。
目录概览 基于生命周期评价的既有居住建筑节能发行方案优化 目次
封面
文摘
英文文摘
+第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
+1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 存在的问题
+1.3 课题研究内容和范围
1.3.1 研究内容及创新点
1.3.2 研究范围
1.4 课题研究方法
+第2章 唐山示范工程概况
2.1 寒冷地区气候特征
+2.2 唐山示范工程概况
2.2.1 示范工程基本情况
2.2.2 建筑结构与气密性
2.2.3 建筑能耗
2.2.4 建筑室内热环境
2.2.5 居民信息调查
+2.3 现行建筑节能设计标准
2.3.1 围护结构传热系数限值
2.3.2 气密性规定
2.3.3 窗墙比规定
2.3.4 气候区属耗热量限值
2.4 本章小结
+第3章 外墙改造的节能研究
+3.1 复合墙体类型及地区适用性
3.1.1 复合墙体类型
3.1.2 寒冷地区适用类型
3.1.3 唐山地区外墙类型
+3.2 复合墙体传热性能模拟
3.2.1 概述
3.2.2 复合墒体冬季保温性能
3.2.3 复合墙体夏季隔热性能
3.2.4 复合墙体热桥传执
3.2.5 小结
+3.3 外墙改造及换气次数对能耗影响分析
3.3.1 换气次数0.5次/h时不同外墙形式下负荷比较
3.3.2 换气次数2次/h时不同外墙形式下负荷比较
3.3.3 换气次数冬季0.5次/h夏季1次/h不同外墙形式下负荷比较
3.3.4 不同外墙传热系数、不同换气次数下负荷比较
3.4 基于生命周期能耗的外墙构造体系优化
3.5 本章小结
+第4章 外窗改造的节能研究
+4.1 外窗类型
4.1.1 外窗热工指标
4.1.2 外窗类型
4.2 外窗玻璃系统传热分析
+4.3 外窗性能对建筑能耗影响分析
4.3.1 热工性能对建筑能耗的影响
4.3.2 传热系数和遮阳系数对负荷的综合影响
4.3.3 朝向及窗墙比对能耗的影响
+4.4 基于生命周期能耗的外窗体系优化
4.4.1 外窗类型对围护结构生命周期能耗的影响
4.4.2 窗墙比对围护结构生命周期能耗的影响
4.5 本章小结
+第5章 屋面改造的节能研究
5.1 节能屋面类型
5.2 节能屋面热工性能比较
+5.3 屋面节能分析
5.3.1 屋面系数与负荷比重
5.3.2 屋面保温隔热对负荷的影响
5.3.3 屋面太阳辐射吸收系数对能耗的影响
5.4 本章小结
+第6章 唐山示范改造工程
+6.1 基础建筑模型
6.1.1 建筑模型的建立
6.1.2 气象参数的设定
6.1.3 各功能房间热扰设定
6.1.4 空调方式设定
6.1.5 通风方式设定
6.1.6 模拟结果分析
6.2 外墙改造
6.3 外窗改造
6.4 屋面改造
6.5 换气次数对采暖负荷的影响分析
6.6 本章小结
+第7章 居住建筑节能改造的生命周期评价
7.1 居住建筑节能改造全生命周期
+7.2 建筑围护结构的生命周期评价
7.2.1 研究对象与范围确定
7.2.2 建材生产阶段
7.2.3 建造施工阶段
7.2.4 围护结构使用阶段
7.2.5 围护结构拆除阶段
7.2.6 围护结构废旧建材处置阶段
+7.3 节能改造对围护结构的影响分析
7.3.1 模型的简化
7.3.2 改造前后建筑围护结构的生命周期能耗
7.3.3 改造部分分析
+7.4 唐山不同改造方案生命周期评价
7.4.1 不同围护结构改造方案介绍
7.4.2 不同围护结构改造方案分析
7.4.3 改造合理性分析
7.4.4 小结
7.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文
致谢