夏热冬暖地区居住建筑围护结构节能技术优化研究

夏热冬暖地区居住建筑围护结构节能技术优化研究第一页，共90页。汇报主要内容围护结构节能分析

隔热墙材优化应用研究建筑遮阳、采光与通风技术应用研究5234

屋面隔热优化应用研究外墙热反射隔热涂料应用技术研究6研究内容及技术路线1课题成果7第二页，共90页。汇报主要内容围护结构节能分析

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屋面隔热优化应用研究外墙热反射隔热涂料应用技术研究6

研究内容及技术路线1课题成果7第三页，共90页。隔热墙材优化应用研究屋面隔热优化应用研究建筑遮阳、采光与通风技术应用研究外墙热反射隔热涂料应用技术研究研究外墙自保温体系、自保温墙材性能优化、整理成数据库研究屋面常用保温隔热应用技术、种植屋面应用技术、整理成数据库研究各种外遮阳形式及性能、通风采光遮阳的关系、开发相应的遮阳一体化产品、整理成数据库研究当量热阻、污染修正等应用问题、编制《建筑热反射涂料技术规程》夏热冬暖地区居住建筑围护结构节能技术优化研究1研究内容及技术路线围护结构节能分析围护结构节能因素分析及技术要求第四页，共90页。汇报主要内容围护结构节能分析

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屋面隔热优化应用研究外墙热反射隔热涂料应用技术研究6研究内容及技术路线1课题成果7第五页，共90页。DOE-2能耗模拟软件DOE-2是一个功能很强的建筑能耗模拟软件，在美国已经得到成功应用，其可靠性和适用性已经被广泛认可，它是目前国际上应用最普遍的建筑热模拟软件,用户数达2500～3000家,遍及40多个国家和地区，并且还应用于若干个国家的建筑节能标准编制工作。DOE-2在我国的应用。2001年的《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》2003年的《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》2005年d《公共建筑节能设计标准》等2围护结构节能分析第六页，共90页。基准建筑

参照建筑

参照建筑是一个刚好满足节能要求的建筑。

参照建筑的建筑形状、大小和朝向均应与所设计建筑物完全相同；参照建筑各朝向和屋面的开窗面积应与所设计建筑物相同；参照建筑外墙和屋顶的各项性能指标应为规定性指标的限值。南面北面2围护结构节能分析第七页，共90页。基准建筑与参照建筑能耗表3-2典型地区节能效果分析2围护结构节能分析第八页，共90页。图3-3广州地区建筑朝向对能耗的影响朝向对能耗的影响图3-4福州地区建筑朝向对能耗的影响南区北区建筑南北朝向能耗相对较低，东西朝向能耗较大，东西朝向比南北朝向全年能耗各地平均高出15％左右；2围护结构节能分析第九页，共90页。围护结构对能耗的影响表3-4传统围护结构在参照建筑的能耗分析表3-3节能围护结构在基准建筑的能耗分析影响主要是屋面、门窗以及外墙三个因素夏热冬暖地区建筑只依靠采用节能围护结构能够达到平均节能29.39%～44.82%2围护结构节能分析第十页，共90页。屋面对能耗的影响表3-5节能屋面在基准建筑的能耗分析（全年能耗单位：kWh/m2）表3-6传统屋面在参照建筑的能耗分析（全年能耗单位：kWh/m2）通过改进屋面热工性能对节能率的影响为2.99%～4.59%2围护结构节能分析第十一页，共90页。门窗对能耗的影响表3-7节能门窗在基准建筑的能耗分析（全年能耗单位：kWh/m2）表3-8传统门窗在参照建筑的能耗分析（全年能耗单位：kWh/m2）门窗对节能率的影响为11.48%～21.50%。2围护结构节能分析第十二页，共90页。门窗对能耗的影响图3-9基准建筑门窗SC对节能率的影响图3-10基准建筑门窗K对节能率的影响图3-11参照建筑门窗SC对节能率的影响图3-12参照建筑门窗K对节能率的影响除福州以外的地区门窗传热系数对建筑节能率影响较小，遮阳系数是传热系数对节能率的影响的2.2～5.4倍。门窗SC对节能率的影响门窗K对节能率的影响2围护结构节能分析第十三页，共90页。外墙对能耗的影响

表3-9节能墙体在基准建筑的能耗分析（全年能耗单位：kWh/m2）表3-10传统墙体在参照建筑的能耗分析（全年能耗单位：kWh/m2）外墙对节能率的影响为12.48%～21.32%。2围护结构节能分析第十四页，共90页。建筑节能65％的条件下外墙热工要求图3-13SC=0.6时外墙对节能率的影响图3-14SC=0.5时外墙对节能率的影响图3-15SC=0.4时外墙对节能率的影响图3-16SC=0.3时外墙对节能率的影响外墙K的增加，节能率出现非线性增长，当K到一定程度后，节能率曲线接近水平。SC适当减小后，节能65％容易实现。图3-17SC=0.2时外墙对节能率的影响2围护结构节能分析第十五页，共90页。建筑节能65％的条件下外墙热工要求表3-11节能65％的前提下对外墙传热系数K的要求(单位：W/m2·K)推荐值可选值候选值注：2围护结构节能分析第十六页，共90页。《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》修编解决了以下重点问题：

1、细化规定性指标；

2、研究居住建筑自然通风的具体要求和措施；

3、研究遮阳构造，提供设计参数；

4、研究与突出居住建筑朝向对节能指标要求；

5、研究墙体传热系数、热惰性与自然通风降温的关系，给出适合的指标要求；

6、研究进一步严格软件计算进行综合评定的方法。2围护结构节能分析第十七页，共90页。福州市市辖区和厦门市：围护结构节能水平提高接近5%，总体节能水平接近60%2围护结构节能分析第十八页，共90页。汇报主要内容围护结构节能分析

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屋面隔热优化应用研究外墙热反射隔热涂料应用技术研究6研究内容及技术路线1课题成果7第十九页，共90页。3隔热墙材优化应用研究常见的自保温墙体材料淤泥烧结多孔砖煤矸石烧结多孔砖加气混凝土砌块加气混凝土砌块第二十页，共90页。3隔热墙材优化应用研究砌块热工性能优化研究第二十一页，共90页。3隔热墙材优化应用研究砌块热工性能优化研究自身材料对传热系数的影响材料导热系数的不同，其传热系数差异显著；砌块材料自身导热系数的降低与传热系数的减小不是简单的线性关系，当材料导热系数低到一定程度后，再降低导热系数已经不能有显著改善第二十二页，共90页。3隔热墙材优化应用研究砌块热工性能优化研究孔洞填充材料对传热系数的影响在砌块孔洞中填充保温材料可以明显降低砌块的传热系数；虽然空气的导热系数很低，可以起到一定的保温作用，但是由于孔洞中存在空气的对流换热和辐射传热，导致空腔传热加剧；但填充不同保温材料对其传热系数影响较小，填充胶粉聚苯颗粒浆料、EPS板、硬泡聚氨酯（PU）的砌块传热系数依次降低6～8％。热流矢量分布图（无填充）热流矢量分布图（有填充）第二十三页，共90页。3隔热墙材优化应用研究砌块热工性能优化研究孔洞排数对传热系数的影响应避免设计2排孔砌块。对于孔洞中内填保温材料的砌块，孔洞排数控制在3排左右会比较经济合理；对于孔洞内无填充物的砌块孔洞排数越多越好。第二十四页，共90页。3隔热墙材优化应用研究砌块热工性能优化研究孔洞排列方式对传热系数的影响采用顺排时，仅竖向热流明显，基本不存在横向热流，采用交错排列时，砌块内部存在明显横向热流，说明交错排列方式可以延长砌块内部热传导的路径，从而降低传热系数。孔洞排数越多，采用交错排列方式的优越性越明显。热流密度布图（对齐排列）热流密度分布（交错排列）第二十五页，共90页。3隔热墙材优化应用研究煤矸石烧结多孔砖优化设计依据示范项目的示范目标，课题开展煤矸石烧结多孔砖优化设计研究。第二十六页，共90页。3隔热墙材优化应用研究煤矸石烧结多孔砖优化设计原产品的孔型结构孔型结构优化优化改进后产品的孔型结构第二十七页，共90页。3隔热墙材优化应用研究煤矸石烧结多孔砖优化设计原材料组成的优化课题组将稻壳、碳酸钙、塑性调节剂膨润土等材料经过调配生产出LL系列烧结多孔砖专用造孔剂；

体材料中稻壳、煤矸石、页岩的比例的确定主要是要考虑以下三个方面内容：1造孔材料对烧结多孔砖可塑性能的影响；2造孔材料对烧结多孔砖保温隔热性能的影响；3造孔材料对烧结多孔砖强度性能的影响。不同造孔材料掺量的产品性能测试表第二十八页，共90页。3隔热墙材优化应用研究煤矸石烧结多孔砖优化设计随着造孔剂的掺量的增加各个指标都出现量下降的趋势。结合成型工艺等因素，造孔剂的掺量在4%~6%比较合理。图5造孔剂掺量和体积密度关系图8001000120014001600024681012造孔剂掺量%体积密度kg/m3第二十九页，共90页。3隔热墙材优化应用研究煤矸石烧结多孔砖优化设计生产工艺的优化生产工艺图现有的工艺存在以下问题：（1）原材料破碎后的颗粒太粗，挤出成型困难，坯体成型率较低。（2）挤出的真空度和挤出压力不够，挤出的坯体成型率较低。（3）原材料的干湿程度不均匀，砖坯容易干裂或太湿强度不够。（4）由于造孔材料的加入和孔型孔结构的改变，坯体的强度，材料组成的发生了变化，按照原来的焙烧温度制度烧出来的砖出现开裂，变形等问题。第三十页，共90页。3隔热墙材优化应用研究煤矸石烧结多孔砖优化设计生产工艺的优化1、破碎工艺的优化（1）增加球磨机（2）增加烘干机。2、搅拌工艺的优化（1）水分通过蒸汽的形式加入。（2）含水量的调节采用自动控制设备。3、成型工艺的优化（1）挤出压力（2）真空度4、焙烧工艺的优化（1）预热带缓慢升温砖坯慢速脱水（2）焙烧温度和保温（3）冷却控温防止冷裂增加的球磨机增加的烘干机第三十一页，共90页。3隔热墙材优化应用研究煤矸石烧结多孔砖优化设计传热系数及抗压强度检测结果经过实践证明通过以上四点的生产工艺的优化，可以生产出的烧结煤矸石多孔砖产品成品率高，产品的质量好而且稳定，使前面对材料和孔型孔洞的优化得以实现，是合适的工艺优化方法。从验证结果可以看出，经过孔型孔结构、材料、工艺优化后的多孔砖的传热系数可以达到1.35，和普通的5排孔产品相比传热系数提高30.7%，优化的效果明显。第三十二页，共90页。汇报主要内容围护结构节能分析

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屋面隔热优化应用研究外墙热反射隔热涂料应用技术研究6研究内容及技术路线1课题成果7第三十三页，共90页。4屋面隔热优化应用研究常见的屋面类型卷材、涂膜防水屋面刚性防水屋面结构砂浆挂条形码类型平瓦屋面砂浆卧瓦类型平瓦屋面金属板瓦屋面金属板夹芯保温屋面目前建筑行业中常见的屋面的基本都可以满足建筑结构及节能的使用要求。种植屋面的结构和施工相对比较复杂，不同气候对种植屋面的要求也略有不同，大面积推广种植屋面存在不少难度，因此本课题重点研究种植屋面。第三十四页，共90页。植被层→种植基质层→过滤层→排水层→保护层→防穿刺层→隔离层→防水层→4屋面隔热优化应用研究种植屋面结构组成抗风、不易倒伏、耐积水、耐旱、耐虫病等夏热冬暖地区种植屋面要求自重轻、不板结、保水保肥、适宜植物培育生长、施工简便和经济环保等渗透性好、不易碎裂、耐冲刷、不易风化、质量轻等排水性好、抗压性强、轻薄、易运输、施工便捷等多种做法均可可耐植物根穿刺，且不影响植物正常生长，耐撕裂、耐腐蚀、耐霉菌等起到隔离和保护耐根系穿刺防水层不被水泥砂浆影响。油毡或PEC高分子防水卷材粘贴而成的防水层第三十五页，共90页。4屋面隔热优化应用研究种植屋面常用植物常用种植基质结合夏热冬暖地区的气候特点，优选了一些具有耐瘠薄、抗旱、喜阳、多年生、常绿的草本类、藤本类和灌木类的植物。轻型屋面种植土由无机基质和有机营养土组成。有机营养土包括泥炭土，木屑，腐叶土，无机基质宜选择膨胀珍珠岩、陶粒等无机基质材料。

植被层优化种植基质层优化第三十六页，共90页。种植屋面结构（国家建筑标准图集中09J908-03）优化后种植屋面结构结构优化将刚性耐根穿刺成改为轻型材料。

4屋面隔热优化应用研究第三十七页，共90页。热工性能检测研究4屋面隔热优化应用研究第三十八页，共90页。热工性能检测研究4屋面隔热优化应用研究第三十九页，共90页。热工性能检测研究自然通风状态下测试结果4屋面隔热优化应用研究第四十页，共90页。热工性能节能性能研究依据实测分析的结果，不考虑太阳辐射对绿化屋面的影响。4屋面隔热优化应用研究第四十一页，共90页。热工性能节能性能研究屋面构造形式4屋面隔热优化应用研究第四十二页，共90页。热工性能节能性能研究绿化屋面具有很好的抗外扰能力和热稳定性，为创造良好的室内热环境提供了条件；屋面隔热性能参数对比图4屋面隔热优化应用研究第四十三页，共90页。热工性能节能性能研究4屋面隔热优化应用研究第四十四页，共90页。热工性能节能性能研究屋面的热工性能计算结果4屋面隔热优化应用研究第四十五页，共90页。汇报主要内容围护结构节能分析

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屋面隔热优化应用研究外墙热反射隔热涂料应用技术研究6研究内容及技术路线1课题成果7第四十六页，共90页。建筑外遮阳技术研究5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第四十七页，共90页。建筑外遮阳技术研究外窗遮阳热工性能计算5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第四十八页，共90页。建筑外遮阳技术研究典型外遮阳遮阳系数：《福建省民用建筑围护结构节能工程做法及数据》图集5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第四十九页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟1.模型制定卧室长短边生态幅及分布卧室布置方位分布频率1)房间大小及方位调查卧室采光通风窗分布图2)住宅采光和通风窗方位调查5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第五十页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟1.模型制定3）外窗模型设定5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第五十一页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟2.外窗采光模拟采光评价因素采光系数、照度（√）采光要求GB/T50033-2013《建筑采光设计标准》，夏热冬暖地区住宅的采光系数标准值为2.2%，室内天然光照度标准值为300lx数据模拟软件Ecotect采光模拟软件采光模型设定主卧南面外墙开窗，采用普通铝合金窗，玻璃采用6mm普通白玻，玻璃透射比为0.89，反射比为0.08；各表面反射比分别为：室内墙面0.6，室内天花板0.75，地面0.3，外表面为0.5。采光影响因素1）窗户尺寸及位置；2）外窗遮阳5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第五十二页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟2.外窗采光模拟1）窗户尺寸及位置对室内采光影响三种外窗模型：1.5m×1.5m、1.5m×1.8m、1.5×2.1m窗台高

窗宽

窗高

窗户形状

窗台高分别对应为0.6m、0.3m、0.25m时室内照度即可满足采光要求，随窗台增大，当窗台高为1.0m左右时出现拐点，室内照度开始减小。并不是窗台越高对室内的采光越好，窗台高建议控制在0.6m~1.0m以内。在同一种外窗、不同窗台高情况下不同窗宽对应的室内照度分析图，由图可知，室内照度随着窗宽增大而逐渐增加。窗宽越大，室内采光越好。窗台高为0.6m、0.9m时不同窗高对应的室内照度分析图，室内照度随着窗高增加而逐渐增大，窗高越大，室内采光效果越好。对于不同的窗户形状，扁平窗户的室内照度值相对于瘦高窗户的室内照度值较大些，选择扁平窗户有利于室内采光。5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第五十三页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟2.外窗采光模拟2）外窗遮阳对室内采光影响参照《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2012对外遮阳挑出长度规定，选取水平遮阳和垂直遮阳挑出长度A为：0.2m、0.5m、0.8m、1.0m、1.2m、1.5m、1.8m、2.1m分析遮阳板的挑出长度、与窗的相对位置对室内采光的影响水平遮阳对室内采光影响垂直遮阳对室内采光影响三种外窗B值：1.5m/1.7m/1.9m三种外窗B值：1.5m/1.8m/2.1m5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第五十四页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟3.外窗通风模拟通风评价因素窗口通风量、换气次数（√）室内通风要求一般情况下，室内的空气龄低于1800s，即换气次数大于2h/次，室内即可获得很好的通风效果。（换气次数＝3600/空气龄）数据模拟软件PHOENICS通风模拟软件通风模型房间模型同采光模型，窗洞中心为外墙中心，门洞尺寸均为1.0×2.1m，门转轴位置靠墙，门窗全开，气流为“S”型的通风房间，有利于室内通风。通风影响因素1）入射角及开启面积；2）外窗遮阳5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第五十五页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟3.外窗通风模拟1）入射角及开启面积对室内通风影响参照《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2012对外遮阳挑出长度规定，选取水平遮阳和垂直遮阳的挑出长度A为0.2m、0.5m、0.8m、1.0m、1.2m、1.5m、1.8m、2.1m，分析遮阳板的挑出长度、与窗的相对位置对室内通风的影响。入射角对室内通风影响开启面积对室内通风影响设定来流风向的风速2m/s，建筑迎风面的来流风向以22.5°为间隔，分为W、WSW、SW、SSW、S、SSE、SE、ESE、E9个风向SSE风向对室内通风最有利，因此采用SSE风向，风速为2m/s（取夏热冬暖地区平均风速）进行模拟，外窗开启面积从右至左依次为15%、30%、45%、60%、75%、90%及100%。5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第五十六页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟3.外窗通风模拟2）水平遮阳对室内通风影响水平遮阳对室内通风影响结论1）不同窗及遮阳板位置，室内空气龄变化的趋势一样，大部分随着遮阳板挑出长度的增加而减小，减小的幅度小于1s；2）同样的挑出长度及B值，空气龄随着窗尺寸的增大而减小；3）同样的窗尺寸及挑出长度，换气次数随着B值增加而减小。对于南风向时，室内换气次数的变化规律不明显，对于1.5m×2.1m窗，室内空气龄变化幅度大于2s，其他变化幅度均小于2s。可知，对于门窗通道为“S”型的房间，东南偏南风向时水平遮阳的室内通风更有规律可循。同采光模型，选取水平遮阳的挑出长度为0.2m、0.5m、0.8m、1.0m、1.2m、1.5m、1.8m、2.1m，设定风速为2m/s，风向为南（S）风和东南偏南（SSE）风，分析遮阳板的挑出长度A、与窗的相对位置B对室内通风的影响。东南偏南（SSE）风时外窗水平遮阳对室内通风影响南（S）风时外窗水平遮阳对室内通风影响5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第五十七页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟3.外窗通风模拟3）垂直遮阳对室内通风影响垂直遮阳对室内通风影响结论1）对于东南偏南风向时，室内空气龄的变化规律不明显，室内空气龄大部分变化幅度大于5s，大部分变化的曲线是空气龄随着挑出长度先减小后增大，然后再增大，但是变化的转折点均不同。2）对于南风向时，室内空气龄随着遮阳板挑出长度的增加而减小，部分曲线减小的幅度大于5s；可知，对于门窗通道为“S”型的房间，南风向时垂直遮阳的室内通风更有规律可循。同采光模型，选取垂直遮阳的挑出长度为0.2m、0.5m、0.8m、1.0m、1.2m、1.5m、1.8m、2.1m，设定风速为2m/s，风向为南（S）风和东南偏南（SSE）风，分析遮阳板的挑出长度A、与窗的相对位置B对室内通风的影响。东南偏南（SSE）风时外窗垂直遮阳对室内通风影响南（S）风时外窗垂直遮阳对室内通风影响5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第五十八页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟4.外窗能耗模拟研究目的研究外窗的采光与通风对建筑能耗影响，主要研究：南向外窗不同遮阳方式、挑出长度A、与窗相对位置B等情况下的采光通风对建筑能耗的影响。数据模拟软件1）照明能耗模拟软件Daysim2）空调能耗模拟软件DeST-h研究内容1）外窗采光对室内照明影响2）外窗通风对空调能耗影响3）能耗综合分析5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第五十九页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟4.外窗能耗模拟1）外窗采光对室内照明影响水平遮阳对室内照明影响由图可知：①同无遮阳板的窗户对比，窗户采用水平遮阳后，室内照明能耗明显增加；②不同窗及水平遮阳板位置，室内照明能耗变化的趋势基本一致，随着遮阳板挑出长度的增加而增大，部分照明能耗增加程度逐渐变缓；③同样的挑出长度及B值，室内照明能耗随着窗尺寸的增大而减小；④同样的窗尺寸及挑出长度，室内照明能耗随着B值增加而减小，这是由于B值越大，遮阳板对室内的遮挡影响越少，满足室内的采光照度增加，室内照明能耗减少。结论与无遮阳情况对比，水平遮阳的三种窗1.5m×1.5m、1.5m×1.8m和1.5m×2.1m对应的照明能耗增加百分比分别为为10.0%~25.7%、12.3%~36.9%、13.3%~45%。无遮阳情况：在设定的边界条件下，窗台高均为0.9m的三种窗1.5m×1.5m、1.5m×1.8m和1.5m×2.1m，其照明能耗分别为1.12kWh/㎡、1.01kWh/㎡、0.90kWh/㎡。5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第六十页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟4.外窗能耗模拟1）外窗采光对室内照明影响垂直遮阳对室内照明影响由图可知：①同没有遮阳窗对比，窗户采用垂直遮阳后，室内照明能耗增加，相对于水平遮阳，照明能耗增加的幅度减小，水平遮阳对室内照明能耗的影响较垂直遮阳大；②不同窗及垂直遮阳板位置，室内照明能耗变化的趋势基本一致，随着遮阳板挑出长度的增加而增大，整体增加的程度缓和；③同样的挑出长度及B值，室内照明能耗随着窗尺寸的增大而减少，变化的幅度较大；④同样的窗尺寸及挑出长度，室内照明能耗基本是随着B值增加而增大，这是由于B值越大，遮阳板对室内的遮挡影响越少，室内照明能耗减少。结论与无遮阳情况对比，垂直遮阳的三种窗1.5m×1.5m、1.5m×1.8m和1.5m×2.1m对应的照明能耗增加百分比分别为为2.9%~15.7%、3.1%~16.9%、3.3%~16.7%。无遮阳情况：在设定的边界条件下，窗台高均为0.9m的三种窗1.5m×1.5m、1.5m×1.8m和1.5m×2.1m，其照明能耗分别为1.12kWh/㎡、1.01kWh/㎡、0.90kWh/㎡。5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第六十一页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟4.外窗能耗模拟2）外窗通风对空调能耗影响水平遮阳对空调能耗影响由图可知：①同无遮阳窗对比，窗户采用水平遮阳后，空调能耗明显减小；②不同窗及水平遮阳板位置，房间空调能耗变化的趋势基本一致，随着遮阳板挑出长度的增加而减小；③同样的挑出长度及B值，空调能耗随着窗尺寸的增大而增大；④同样的窗尺寸及挑出长度，空调能耗基本是随着B值增大而增加，这是由于B值越大，遮阳板对室内的遮挡影响越少，室内得热越大，空调能耗增加。结论与无遮阳情况对比，水平遮阳的三种窗1.5m×1.5m、1.5m×1.8m和1.5m×2.1m对应的空调能耗减小百分比分别为0.6%~4.9%、0.4%~5.0%、0.3%~4.8%。无遮阳情况：在设定的边界条件下，窗台高均为0.9m的三种窗1.5×1.5、1.5m×1.8m和1.5m×2.1m，其空调能耗分别为92.31kWh/㎡、93.74kWh/㎡、94.41kWh/㎡。5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第六十二页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟4.外窗能耗模拟2）外窗通风对空调能耗影响垂直遮阳对空调能耗影响由图可知：①同无遮阳窗对比，窗户采用垂直遮阳后，房间空调能耗明显增加；②不同窗及垂直遮阳板位置，空调能耗变化的趋势基本一致，随着遮阳板挑出长度的增加而减小；③同样的挑出长度及B值，空调能耗随着窗尺寸的增大而增大；④同样的窗尺寸及挑出长度，空调能耗基本是随着B值增大而增加，这是由于B值越大，遮阳板对室内的遮挡影响越少，室内得热越大，空调能耗增加。结论与无遮阳情况对比，垂直遮阳的三种窗1.5m×1.5m、1.5m×1.8m和1.5m×2.1m对应的空调能耗减小百分比分别为0.6%~4.9%、0.4%~4.4%、0.2%~3.9%。无遮阳情况：在设定的边界条件下，窗台高均为0.9m的三种窗1.5×1.5、1.5m×1.8m和1.5m×2.1m，其空调能耗分别为92.31kWh/㎡、93.74kWh/㎡、94.41kWh/㎡。5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第六十三页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟4.外窗能耗模拟3）能耗综合分析水平遮阳对综合能耗影响由于空调能耗所占比例为90%以上，远大于照明能耗，因此从图中可知，室内综合能耗的变化趋势基本是与空调能耗的变化趋势一致：①不同窗及水平遮阳板位置，综合能耗变化的趋势基本一致，随着遮阳板挑出长度的增加而减小；②同样的挑出长度及B值，综合能耗随着窗尺寸的增大而增大；③同样的窗尺寸及挑出长度，综合能耗基本是随着B值增大而增加。结论与无遮阳情况对比，水平遮阳的三种窗1.5m×1.5m、1.5m×1.8m和1.5m×2.1m对应的综合能耗减小百分比分别为0.5%~4.5%、0.2%~4.5%、0.1%~4.4%。无遮阳情况：综合能耗指的是室内空调能耗与照明能耗的总和，在设定的边界条件下，窗台高均为0.9m的三种窗1.5×1.5、1.5m×1.8m和1.5m×2.1m，其综合能耗分别为93.43kWh/㎡、94.75kWh/㎡、95.31kWh/㎡。5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第六十四页，共90页。建筑外窗采光与通风模拟4.外窗能耗模拟3）能耗综合分析垂直遮阳对综合能耗影响由图可知，垂直遮阳综合能耗变化趋势同水平遮阳一致：①不同窗及垂直遮阳板位置，综合能耗变化的趋势基本一致，随着遮阳板挑出长度的增加而减小；②同样的挑出长度及B值，综合能耗随着窗尺寸的增大而减少；③同样的窗尺寸及挑出长度，综合能耗基本是随着B值增大而增大。结论与无遮阳情况对比，垂直遮阳的三种窗1.5m×1.5m、1.5m×1.8m和1.5m×2.1m对应的综合能耗减小百分比分别为0.6%~4.7%、0.4%~4.2%、0.2%~3.9%。无遮阳情况：综合能耗指的是室内空调能耗与照明能耗的总和，在设定的边界条件下，窗台高均为0.9m的三种窗1.5×1.5、1.5m×1.8m和1.5m×2.1m，其综合能耗分别为93.43kWh/㎡、94.75kWh/㎡、95.31kWh/㎡。5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第六十五页，共90页。建筑外窗与遮阳一体化产品开发外遮阳卷帘窗（一体化）

外遮阳斜伸卷帘窗（一体化）

外遮阳百叶窗帘（一体化）

实物创新性和先进性①使用特殊型材比原先窗结构型材加上遮阳结构型材节省金属材料20%以上；②选择窗时已选好遮阳系统，可以选择标准罩壳，确保建筑遮阳符合节能规定，有利于建筑设计师选择；③把窗安装和遮阳安装的两次安装可简化为一次安装，窗遮阳一体化提高了遮阳装置的安全性；④使用本产品克服当前窗安装完毕后不易安装外遮阳的情况。外卷帘布是以遮阳为主要目的，有一定的防水功能就可以，无须承受很大张力，与同类产品相比成本是最低的。外卷帘布以遮阳为目的，有一定防水功能即可，无须承受很大张力；使用摆臂在遮阳的同时在窗下部可以通风，在非极端高温天气不使用空调可以实现遮阳、通风、舒适的热环境。增加下轨道滑动系统，特别适用于长窗遮阳，大型建筑如果多幅使用，在节能的同时，有很好的装饰性。与普通室外百叶帘相比，成本下降10-20%。5建筑遮阳、采光与通风技术应用研究第六十六页，共90页。汇报主要内容围护结构节能分析

隔热墙材优化应用研究建筑遮阳、采光与通风技术应用研究5234

屋面隔热优化应用研究外墙热反射隔热涂料应用技术研究6研究内容及技术路线1课题成果7第六十七页，共90页。6外墙热反射隔热涂料应用技术研究任务与目标1、建立围护结构热平衡方程，根据夏热冬暖地区气候参数，分析建筑围护结构表面涂刷建筑反射隔热涂料时，室外热量进入室内的变化规律；2、进行全年能耗模拟计算，分析围护结构采用建筑反射隔热涂料后的节能效果并计算得到的等效热阻，并分析采用等效热阻对反射隔热涂料对围护结构综合热工性能的影响。3、采用污染修正系数对洁净状态的表面太阳辐射吸收系数进行修正，通过测试不同表面污染前后的太阳辐射吸收系数的变化，获得污染修正系数的计算公式。第六十八页，共90页。6外墙热反射隔热涂料应用技术研究第六十九页，共90页。

试验数据采集段在2013-8-21的10：00开始，2013-8-24的10：00结束，试验期间均为晴好天气。试验结果汇总如下:1、从外表面曲线看，在白天（尤其是下午）能显著降低外表面温度，但是在夜晚刷隔热涂料的墙体外表面温度略高，散热效果略逊于普通涂料。2、涂刷隔热涂料的墙体内表面温度低于普通涂料墙体，在下午时段较为明显，有利于隔热。6外墙热反射隔热涂料应用技术研究第七十页，共90页。墙体传热热平衡方程式：6外墙热反射隔热涂料应用技术研究第七十一页，共90页。墙体外表面综合温度：隔热计算时可忽略围护结构外表面向周围环境的辐射散热量

得出《民用建筑热工设计规范》GB50176-93的隔热计算标准公式1、反射率越大，吸收率越小，墙体外表面空气综合温度越小。2、qra夜晚对天空的辐射量，将随墙体隔热涂料的反射率增大，使综合温度降低。6外墙热反射隔热涂料应用技术研究第七十二页，共90页。墙体外表面综合温度：通过计算广州、福州、柳州、南宁、湛江等地外墙综合温度，可知东西墙的综合温度受太阳辐射影响较大，南北墙综合温度受太阳影响较小，所以隔热涂料用在东西墙的效果较好。

6外墙热反射隔热涂料应用技术研究第七十三页，共90页。墙体传热量：随着墙体外表面太阳辐射吸收系数的降低，综合温度降低，外界对墙体的传热量q0下降。

假设，外墙面未涂热反射涂料，墙体传热量为：

Q1=K×F×(tz1-tn)若外墙面涂热反射涂料，墙面传热量为：Q2=K×F×(tz2-tn)=K×F×(tz2-tn＋tz1-tz1)

=F×K×(tz1-tn)-F×K×(tz1-tz2)=Q1-F×(tz2-tn)/R

R--附加热阻（当量热阻）6外墙热反射隔热涂料应用技术研究第七十四页，共90页。《建筑用反射隔热涂料》

GB/T25261-20106外墙热反射隔热涂料应用技术研究第七十五页，共90页。《建筑用反射隔热涂料》

GB/T25261-2010

6外墙热反射隔热涂料应用技术研究优点：该方从传热学原理出发，考虑了冬季、夏季的差异，计算全年的效果，比较符合实际情况；缺点：计算过程较为繁琐，可操作性不强。第七十六页，共90页。《建筑外表面用热反射隔热涂料》（建材）

JC/T1040-2007：只提出材料性能要求，未提出计算方法。6外墙热反射隔热涂料应用技术研究第七十七页，共90页。《建筑反射隔热涂料》JG/T235-2008优点：计算较为简单，具有一定的可操作性；缺点：针对晴天某一工况下计算，对全年效果考虑较少