内蒙古既有居住建筑节能改造的效能及构造优化研究

【摘要】：内蒙古自治区位于中国的北疆，属于蒙古高原地区，在热工分区中处于严寒地区，在长达7个月的冬季采暖期中，既有居住建筑将耗费大量的能源，因此内蒙古地区既有居住建筑的节能具有十分重要的意义。 本文以内蒙古地区锡林郭勒地区为研究范围，基于现阶段内蒙古地区既有居住建筑改造方案，对现阶段改造方案的热工性能分析及能耗模拟计算，可知现阶段改造方案满足《内蒙古民用建筑节能设计标准实施细则》(DB15/T259-1997)中关于能耗及传热系数的要求，但不满足《内蒙古居住建筑节能设计标准》（DBJ02-35-2011）的能耗及传热系数要求，因此现阶段改造方案仍有优化空间。 通过对现阶段节能改造方案的分析，本文从三方面对既有居住建筑改造进行优化研究，首先基于内蒙古地区现有围护结构材料种类，横向对比多种保温材料在外窗部分、墙体部分、屋顶部分的热工性能及效能分析，从而实现围护结构的优化设计。然后利用内蒙古地区良好的太阳能资源，在既有居住建筑改造中，充分利用被动式太阳能技术，将原建筑阳台部分改造为阳光间，优选出最适宜阳光间改造的节能外窗及公共墙部分门窗类型，使与阳光间相邻主卧室冬季室内热环境有明显改善，降低采暖季主卧室能耗量。最后针对内蒙古地区冬季风环境特点，对既有居住建筑入口处的风环境进行分析，优选出最适宜的防风设计的尺寸，以期对首、二层住户起居室冬季冷风渗透现象得到相应的缓解，同时对既有居住建筑改造中不同立面进行风环境设计，并对相应的风压及温度进行模拟，从而实现既有节能改造的优化设计。 利用非平衡保温设计原理，结合内蒙古地区现有改造措施及材料，优化现有节能改造方案，通过对比分析各方案的能耗及热工性能，从而优选出在屋面进行节能改造时的方案及屋面不进行节能改造时的方案，针对上述方案进行的造价能效能分析，评价两种方案均满足《内蒙古居住建筑节能设计标准》（DBJ02-35-2011）的对于节能65%的耗能要求，优化改造方案处于合理效能控制范围。 【关键词】：内蒙古地区 既有居住建筑 围护结构 太阳能 风环境 改造能效 优化设计
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU241.91
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1. 绪论9-19
• 1.1. 论文研究的背景9-13
• 1.1.1. 住宅产业的发展9
• 1.1.2. 既有居住建筑的现状与能耗问题9-10
• 1.1.3. 内蒙既有多层居住建筑概况10-13
• 1.2. 国内外研究现状13-16
• 1.2.1. 国外研究现状13
• 1.2.2. 国内研究现状13-16
• 1.3. 课题研究的目的及意义16-17
• 1.3.1. 课题研究的目的16
• 1.3.2. 课题研究的意义16-17
• 1.3.3. 研究范围界定17
• 1.4. 论文研究的方法17-18
• 1.5. 本章小结18-19
• 2. 内蒙古地区现阶段既有多层居住建筑改造方案分析19-35
• 2.1. 锡林郭勒地区自然环境19-20
• 2.2. 既有建筑改造前建筑概况20-22
• 2.3. 既有建筑现阶段改造方案分析22-24
• 2.4. 已完成改造建筑热工性能测试24-31
• 2.4.1. 已完成改造建筑热工性能测试24-28
• 2.4.2. 已完成改造建筑热工性能分析28-31
• 2.5. 既有多层居住建筑改造前后能耗分析31-33
• 2.5.1. 建筑能耗计算方法介绍31-32
• 2.5.2. 改造前后能耗模拟分析32-33
• 2.6. 本章小结33-35
• 3. 既有多层居住建筑改造构造优化研究35-75
• 3.1. 不同材料的围护结构分析研究35-47
• 3.1.1. 外窗部分设计研究措施35-40
• 3.1.2. 外墙部分设计研究措施40-44
• 3.1.3. 屋顶部分设计研究措施44-47
• 3.2. 被动式太阳能阳光间构造设计47-56
• 3.2.1. 锡林郭勒地区太阳能资源概述47
• 3.2.2. 阳光间构造设计47-50
• 3.2.3. 阳光间改造效果分析50-56
• 3.3. 风环境因素优化研究56-72
• 3.3.1. 楼梯间入口优化研究56-63
• 3.3.2. 不同立面风环境影响因素优化研究63-72
• 3.4. 本章小结72-75
• 4. 既有多层居住建筑改造优化设计及效能分析75-87
• 4.1. 非平衡保温设计理论75-76
• 4.2. 既有居住建筑改造方案优化设计76-82
• 4.2.1. 屋顶进行节能改造时优化设计方案76-79
• 4.2.2. 屋面不进行节能改造时优化设计方案79-82
• 4.3. 既有居住建筑改造优化方案效益分析82-85
• 4.4. 本章小结85-87
• 5. 结论与展望87-91
• 5.1. 本文研究结论87-88
• 5.2. 后续工作及展望88-91
• 致谢91-93
• 参考文献93-101
• 作者在读期间的研究成果101

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