咸宁地区既有办公建筑节能改造技术措施研究

【摘要】：随着我国城市化水平和人们对生活质量要求的不断提高，建筑能耗在未来总能耗中所占比例将继续增加，从国家“十一五”到“十二五”规划，建筑节能都是国家节能减排工作的重要组成部分，一方面需要继续大力推进新建建筑的节能，另一方面还需要挖掘既有建筑的节能潜力。既有建筑的节能改造将是当前和今后一段时期内建筑节能工作的重要内容，对于节约能源、改善室内热环境、减少温室气体排放、促进住房城乡建设领域发展方式转变与经济社会可持续发展，具有十分重要的意义。所以，本论文选择的研究方向为咸宁地区既有办公建筑节能改造技术措施的研究。 咸宁位于湖北省，属于夏热冬冷地区，在颁布《GB50189-2005公共建筑节能设计规范》之前设计建造的办公建筑，都属于不节能建筑，其围护结构热工性能基本上都不满足现有规范要求，保温隔热性能较差，导致冬夏季节采暖空调设备的能耗较高，且针对咸宁地区的既有建筑节能改造的实践项目还是空白。 笔者通过对咸宁地区既有办公建筑节能现状调研发现，咸宁地区80年代到2005年间建造的办公建筑有改造潜力，尤其是90年代到2005年间的改造潜力很大。在研究过程中，运用了由清华大学开发的DeST-c软件动态模拟建筑全年冷热负荷，模拟计算不同改造措施对建筑夏季制冷和冬季采暖能耗的影响，从而研究适宜的技术措施，论文的最后，选取咸宁地区的一栋办公大楼，进行改造模拟，证明采用适宜改造措施的节能改造效果。提出的咸宁地区的既有办公建筑节能改造的适宜技术，可分为外围护结构节能改造和可再生能源利用两大类，具体包括建筑外墙加外保温、屋顶改造为保温架空通风屋顶、外窗保温密封和增设外遮阳和内遮阳系统的节能改造技术，以及太阳能光伏发电和土壤源热泵技术。对咸宁市一栋2003年建成的12层办公楼，不满足节能要求的外墙和外窗进行改造，同时运用太阳能光伏发电和土壤源热泵技术。通过模拟改造后的能耗计算，得出在单项改造中，外窗改造的收效最大，可节约电能29.07%，其次是采用土壤源热泵采暖空调系统，可节约电能16.33%，如进行整体改造可节约电能58.17%，节能效果十分明显，论证了咸宁地区既有办公建筑节能改造的适宜技术的有效性。 本课题的研究成果，对于咸宁地区既有办公建筑节能改造实践有积极的促进作用。技术措施研究和软件模拟数据显示了，在该地区进行办公建筑节能改造的节电效果非常显著，有关部门可以考虑在今后的发展中开展既有办公建筑节能改造的实践。本论文中对节能技术措施的研究，由于充分考虑了咸宁地区的实际情况，具有很强的针对性和实用性，能够为该地区的改造办公建筑节能改造实践提供方法指导和经验借鉴，同时对于该地区的既有居住建筑的节能改造实施，也有一定的指导作用和的参考价值。 【关键词】：咸宁地区 既有建筑 办公建筑 节能改造
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU201.5;TU243
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 绪论12-29
• 1.1 课题研究背景、目的和意义12-13
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究目的和意义13
• 1.2 国内外既有建筑节能改造研究现状13-16
• 1.2.1 国外既有建筑节能改造的现状13-15
• 1.2.2 国内既有建筑节能改造的现状15-16
• 1.3 课题研究内容框架、方法和创新点16-17
• 1.4 咸宁地区既有办公建筑的节能改造潜力分析17-27
• 1.4.1 咸宁地区的地理气候特征17-18
• 1.4.2 咸宁地区既有办公建筑的节能现状18-24
• 1.4.3 典型既有办公建筑的软件模拟分析24-27
• 1.5 本章小结27-29
• 第二章 咸宁地区办公建筑外墙节能改造的适宜技术29-40
• 2.1 外墙节能改造的技术措施29-36
• 2.1.1 外墙保温隔热系统的基本构造组成29-30
• 2.1.2 板材类保温隔热材料及其构造30-32
• 2.1.3 浆料类保温隔热材料及其构造32-35
• 2.1.4 外墙改造措施的适用性比较35-36
• 2.2 外墙保温层适宜厚度的软件模拟计算36-37
• 2.2.1 外墙保温层模型的参数设定36
• 2.2.2 外墙保温层厚度对建筑冷热负荷的影响36-37
• 2.3 本章小结37-40
• 第三章 咸宁地区办公建筑屋顶节能改造的适宜技术40-45
• 3.1 屋面节能改造的技术措施40-43
• 3.1.1 平屋面的改造40-41
• 3.1.2 坡屋面的改造做法41-43
• 3.2 屋顶保温隔热层适宜厚度的软件模拟计算43-44
• 3.2.1 屋顶保温层模型参数的设置43
• 3.2.2 屋顶保温层厚度对建筑冷热负荷耗的影响43-44
• 3.3 本章小结44-45
• 第四章 咸宁地区办公建筑外窗及遮阳节能改造的适宜技术45-56
• 4.1 外窗节能改造的技术措施45-47
• 4.1.1 外窗玻璃的改造技术45-46
• 4.1.2 外窗框的改造技术46
• 4.1.3 外窗密闭性的改造技术46-47
• 4.2 外窗遮阳改造的技术措施47-50
• 4.2.1 固定式外遮阳技术47-48
• 4.2.2 活动式外遮阳技术48-49
• 4.2.3 内遮阳技术49-50
• 4.3 外窗适宜玻璃类型和遮阳形式的软件模拟计算50-54
• 4.3.1 外窗玻璃模型参数的设置50-51
• 4.3.2 外窗玻璃类型对建筑冷热负荷的影响51-52
• 4.3.3 外窗遮阳模型的参数设置52-53
• 4.3.4 外窗遮阳形式对建筑冷热负荷的影响53-54
• 4.4 本章小结54-56
• 第五章 咸宁地区办公建筑改造的再生能源利用技术56-64
• 5.1 太阳能光伏发电技术的运用56-60
• 5.1.1 太阳能光伏发电系统的组成和性能56-59
• 5.1.2 太阳能光伏电池与建筑结合的设计要点59-60
• 5.2 浅层土壤地源热泵技术的运用60-63
• 5.2.1 浅层土壤源热泵系统的组成和运行60-62
• 5.2.2 浅层土壤地源热泵系统的设计要点62-63
• 5.3 本章小结63-64
• 第六章 咸宁地区办公楼的节能改造设计实例64-74
• 6.1 既有办公建筑节能改造设计的方法步骤64-65
• 6.2 办公楼的软件模型建立65-66
• 6.2.1 建筑基本情况65-66
• 6.2.2 建筑围护结构和空调系统参数设定66
• 6.3 办公楼的节能达标情况判断66-68
• 6.3.1 外围护结构的热工性能67
• 6.3.2 整体热工性能的权衡判断67-68
• 6.4 办公楼的节能改造技术措施68-69
• 6.5 办公楼的节能改造效益评估69-73
• 6.5.1 建筑改造前后冷热负荷计算69-71
• 6.5.2 节能改造效果评估71-73
• 6.6 本章小结73-74
• 第七章 结论74-76
• 参考文献76-79
• 附录79-82
• 作者简介82
• 作者在攻读硕士学位期间的研究成果82-83
• 致谢83-84

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