既有居住建筑节能改造成套技术的研究与应用

【摘要】： 建筑能耗已占社会总能耗的1/3,国家《中长期节能专项规划》将既有建筑节能改造确定为十个重点节能项目之一。目前国外特别是德国对既有建筑节能改造研究较多,相关法规和技术也较为成熟,但国内的相关工作开展较晚,尚未形成既有建筑节能改造的系统技术。 本文通过一栋北京市典型的既有非节能建筑“惠新西街12#楼”的综合节能改造工程试点,系统研究了既有建筑节能改造中涉及的多项相关技术的集成与应用。对节能改造中节能目标和方案制定进行了初步探讨,重点研究了节能改造的成套技术,特别是适用于既有建筑节能改造的关键技术——外保温技术的系统、材料选择与外保温防火构造措施和精细节点处理的应用;对于屋面、外窗等围护结构部分改造技术选用和方法做了较为细致的讨论,并根据对惠新西街12#楼改造前后的热工性能和能耗的检测,对比分析了围护结构各部位改造后的节能贡献率,提出了基于节能投入产出比最大化原则下的围护结构改造技术建议。 既有建筑的节能改造与新建建筑最大的不同在于每个建筑的围护结构的热工性能和能耗情况都不一样。因此既有建筑节能改造是一项综合性很强的系统工程,各单项技术要通过统筹考虑成本、效率和实现的难易程度等因素集成为综合成套技术,使最终成套技术的实施达到经济投入与节能效果的最佳平衡点。在设计时既有建筑节能改造的节能目标设定应以建筑物能耗要求为主,围护结构各部位传热系数限值宜通过稳态热平衡计算确定;对于既有建筑外墙外保温系统选择应遵循连接安全、保温可靠和使用耐久的原则,由于不同产品性能差异较大且需考虑与墙体复合后是否会出现冷凝的风险,因此XPS板应慎用于既有建筑的外墙外保温,同时还应加强对外保温防火构造和精细节点处理的研究;屋面与外窗的节能改造中要根据实际工程现状进行合理的方案设计和材料选用,供热采暖系统的改造则要侧重于调节与计量;通过对惠新西街12#楼改造前后的检测和分析表明围护结构各部位改造的节能效果和节能贡献率不同,在既有建筑节能改造时应根据节能投入产出比最大化原则进行选择。 【关键词】：既有居住建筑 节能改造 成套技术 外保温 围护结构
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU201.5;TU241
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 引言9-23
• 1.1 建筑节能概述9-12
• 1.1.1 建筑节能发展历史回顾9-10
• 1.1.2 建筑节能的途径10-12
• 1.2 既有建筑节能改造研究背景及意义12-20
• 1.2.1 研究既有建筑节能改造的必要性12-13
• 1.2.2 既有建筑节能改造的国内外进展情况13-19
• 1.2.3 既有建筑节能改造的困难和挑战19-20
• 1.3 本文研究的主要内容和主要贡献20-23
• 1.3.1 研究的主要内容20-21
• 1.3.2 各章内容简介21
• 1.3.3 本文的主要贡献21-23
• 第2章 相关工作23-30
• 2.1 研究试点工程的选择23-25
• 2.1.1 试点工程选择的原则23
• 2.1.2 北京市现有非节能既有建筑的分布情况23-24
• 2.1.3 两种典型非节能既有建筑的比较24-25
• 2.2 惠新西街12#楼的基本情况25-28
• 2.2.1 围护结构传热系数26
• 2.2.2 户内舒适度26
• 2.2.3 耗热量指标26-28
• 2.3 节能改造目标设定28-29
• 2.3.1 采暖能耗的设定28-29
• 2.3.2 室内舒适度的设定29
• 2.3.3 节能改造综合方案的设定29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 外墙外保温技术的研究30-48
• 3.1 本章引论30
• 3.2 外墙外保温系统的技术研究30-34
• 3.2.1 常用外保温系统市场情况的调研与比较分析30-31
• 3.2.2 薄抹灰外保温系统的优缺点及技术性能指标31-32
• 3.2.3 外保温系统与基层墙体连接安全性研究32-34
• 3.3 保温材料的研究与选择34-39
• 3.3.1 EPS板与XPS板的尺寸稳定性研究35-36
• 3.3.2 EPS 板与XPS 板可粘结性研究36-37
• 3.3.3 保温材料与基层墙体复合后的水蒸气渗透情况分析37-38
• 3.3.4 EPS板保温厚度的确定38-39
• 3.4 外保温防火构造的研究应用39-42
• 3.4.1 防火构造技术方案39-40
• 3.4.2 防火构造的材料选择与安装40-42
• 3.5 外保温中相关节点处理42-46
• 3.6 外保温的施工46
• 3.7 相关问题讨论46-47
• 3.8 本章小结47-48
• 第4章 屋面与外窗改造的研究与应用48-56
• 4.1 本章引论48
• 4.2 屋面改造48-51
• 4.2.1 屋面保温材料的选择与保温厚度计算48-49
• 4.2.2 屋面改造方案与施工49-51
• 4.3 外窗改造51-54
• 4.3.1 外窗技术要求的确定51-53
• 4.3.2 外窗的安装与测试53-54
• 4.5 相关问题讨论54
• 4.5.1 方案选择与规范的衔接54
• 4.5.2 外窗安装方式与外保温的节点处理54
• 4.6 本章小结54-56
• 第5章 供热采暖与通风系统的改造56-60
• 5.1 本章引论56
• 5.2 热源和输配管网的改造56-57
• 5.3 室内采暖系统的改造57-58
• 5.4 通风系统改造58-59
• 5.5 本章小结59-60
• 第6章 测试、计算与分析60-68
• 6.1 本章引论60
• 6.2 围护热工性能与建筑物耗热量指标测试60-62
• 6.2.1 惠新西街12#楼的建筑物基本信息60
• 6.2.2 围护热工性能与建筑物耗热量指标测试结果60-62
• 6.3 围护结构各主要部分改造节能效果分析62-65
• 6.3.1 选取围护结构传热系数的修正系数εi 值62
• 6.3.2 围护结构各主要部分改造前后的传热耗热量的计算与分析62-64
• 6.3.3 围护结构各主要部分改造节能贡献率分析64-65
• 6.4 有关既有建筑节能改造成套技术的讨论65-66
• 6.5 本章小结66-68
• 第7章 结论68-70
• 7.1 研究总结68
• 7.2 需进一步开展的工作68-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-73
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果73

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