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华中科技大学文华学院毕业设计〔论文〕已有建筑物的节能改造2023年5月19日目录摘要1关键词1Abstract2Keywords3前言41建筑节能的重要性和必要性…………………51.1建筑节能的意义………51.1.1能源问题的重要性及严重性……51.1.2环境与耗能………51.2中国建筑节能的必要…………………62节能建筑的节能目标及设计要求……………72.1节能建筑的节能目标…………………72.1.1建筑热工设计分区及要求………72.1.2节能目标…………82.2节能建筑热工设计要求………………92.2.1采暖居住建筑热工设计要求……92.2.2建筑节能设计标准对围护结构设计的规定……93节能建筑的热工设计………113.1节能计算中的根本规定……………113.2传热系数的计算……………………123.2.1围护结构传热系数……………123.2.2单层材料的热阻计算…………133.2.3多层围护结构的热阻计算b……143.2.4空气间层热阻确实定…………153.2.5由两种以上材料组成结构的平均热阻的计算………………163.3围护结构最小传热阻确实定……183.3.1围护结构的最小传热阻的计算………………183.3.2围护结构室外温度取值的规定………………203.3围护结构热惰性指标D值的计算…………………203.4建筑耗热量指标及其计算………21结论25参考文献26致谢27附录28已有建筑物的节能改造摘要中国是一个开展中国家,人口众多,人均能源资源相对匾乏。人均耕地只有世界人均耕地的1/3,水资源只有世界人均占有量的1/4,已探明的煤炭储量只占世界储量的11%,原油占2.4%。每年新建建筑使用的实心粘土砖,毁掉良田12万亩。物耗水平相较兴旺国家,钢材高出10%--25%,每立方米混凝土多用水泥80公斤,污水回用率仅为25%。国民经济要实现可持续开展,推行建筑节能势在必行、迫在眉睫。目前,中国建筑用能浪费极其严重,而且建筑能耗增长的速度远远超过中国能源生产可能增长的速度,如果听任这种高耗能建筑持续开展下去,国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求,从而不得不被迫组织大规模的旧房节能改造,这将要消耗更多的人力物力。在建筑中积极提高能源使用效率,就能够大大缓解国家能源紧缺状况,促进中国国民经济建设的开展。因此,建筑节能是贯彻可持续开展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,符合全球开展趋势。关键词:建筑节能;使用效率;能源紧缺;可持续开展;Existingbuildingsandtheenergy-savingAbstractChinaisadevelopingcountrywithlargepopulation,percapitaenergyresourcesplaquelack.11%ofthearablelandpercapitaisonly1/3oftheworld'spercapitaarableland,wateronly1/4oftheworldpercapitaconsumptionofprovencoalreservesaccountforonlytheworld'sreservesofcrudeoilaccountedfor2.4%.Thenewsolidclaybricksusedinconstructioneachyear,destroying12millionmuoffertile.Materialconsumptionlevelcomparedwithdevelopedcountries,steel10%-25%higherthan80kgpercubicmeterofconcretemulti-purposecement,sewagerecyclingratewas25%.Thenationaleconomytoachievesustainabledevelopment,theimplementationofbuildingenergyefficiencyisimperative,itisurgent.Atpresent,China'sbuildingenergywasteisextremelyserious,andbuildingenergyconsumptiongrowthmuchfasterthanthegrowthrateofChina'senergyproduction,ifyouallowthishigh-energybuildingtosustaindevelopment,thecountry'senergyproductionisboundtobelonglastingsupportsuchwastefuldemand,andthuswasforcedtoorganizelarge-scaleexistinghomeenergy-saving,whichwillcostmorehumanandmaterialresources.Toactivelyimprovetheefficiencyofenergyuseinbuildings,wecangreatlyeasethenationalenergyshortage,andtopromotethedevelopmentofChina'snationaleconomicconstruction.Therefore,thebuildingenergyefficiencyistoimplementthesustainabledevelopmentstrategytoachievenationalenergyplanningobjectives,animportantmeasureforreducinggreenhousegasemissions,inlinewiththetrendofglobaldevelopmentKeywords:Buildingenergyefficiencyintheuseofenergyshortageofsustainabledevelopment前言建筑节能是建筑技术开展的一个根本方向,是当代建筑科学技术一个新的增长点,也是节能领域的一个重要组成局部。当前,我国能源资源供给与经济社会开展的矛盾已十分突出,建筑能耗已占全国总能耗的30%。因此,“建筑节能问题,不仅是经济问题,而且是重要的战略问题〞。建筑节能对于促进能源资源节约和合理利用,加快开展循环经济,实现经济社会的可持续开展,建设节约型社会,有着举足轻重的作用,也是保障国家能源平安、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学开展观的一项重要举措。我国的建筑节能工作是以1986年公布的第一部民用建筑节能行业标准为标志开始的。至2003年建成节能居住建筑3.2亿平方米,占采暖区城市居住建筑的7%,占全国城市居住建筑的3.5%。在将近20年的时间里,通过采取标准先行、先易后难、先新建建筑后既有建筑、先住宅建筑后公共建筑、从北方向南方逐步推进的策略,使我国的建筑节能工作取得了一定的成效。但是取得的这些成效与设定的节能目标还有很大的距离,与兴旺国家的差距那么更大。因此,建筑节能工作可谓任重而道远。目前,我国的建筑节能给人的总体印象是:起步晚,起点低,进展慢。存在的问题主要有:建筑节能工作开展不平衡;人们对建筑节能认识缺乏;现行的管理体制与建筑节能工作开展要求不适应;建筑节能的新技术、新产品推广应用不力;建筑节能的政策、法规、标准的制定和实施监管滞后。1建筑节能的重要性和必要性1.1建筑节能的意义1.1.1能源问题的重要性及严重性能源是人类赖以生存和推动社会进步的重要物质根底。人类在认识和利用能源方面有四次重大的突破,即火的发现、蒸汽机的创造、电能的利用、原子能的开发和使用。每次重大突破都推动了经济和科学技术的开展。而科学技术的开展和经济开展对能源需要量也相应增加。如20世纪50年代世界总能耗以标准煤计相当于26亿吨,70年代增到72亿吨,80年代增到80亿吨。70年代世界总能耗的构成:石油及天然气占2/3,按这样的消耗速度世界石油和天然气总储量只能维持几十年。另外,石油和天然气资源在地球上分布不均匀,主要来源于中东。按20世纪90年代统计,工业兴旺国家约11亿人口,消耗能量超过70亿吨标准煤,平均每人6吨多,而开展中国家包括中东在内约28亿人,平均每人仅半吨标准煤。全世界煤炭储量10万亿吨,按现有技术和经济条件可开采的储量约6000亿吨,仅相当地质储量的6%o中国是一个能源生产大国。19%年生产的一次性能源已达12.6亿吨标准煤,但人均能源占有率缺乏世界平均水平的一半,中国经济已进人高速开展阶段,有关专家预测2023年能源需求量为27.94亿吨标准煤。目前采用先进技术,加速新能源与可再生能源的开发利用,预计到那时能源的供给量为20亿吨标准煤,这之间的差额就需要靠节能来完成。。1.1.2环境与耗能近年来,世界上许多国家都越来越关心燃烧矿物燃料所产生的污染问题。因为它所排放的硫和氮的氧化物,如SOX,NOX等会危害人体健康,造成环境酸化,危及到食物链和生物的生存环境,也毁坏包括钢铁、油漆、塑料、水泥、砖砌体、镀锌钢材、石材等多种建筑材料。所排放的COz对地球向宇宙发出的长波造成障碍,对地球起到类似温室的作用,导致地球变暖。在1750年以前,地球外表CO:的含量为2.8%00,地球平均每2000年升温约0.5}C。到了1990年地球外表CO:的含量为3.54%00。在过去100多年内,地球外表温度就升高了约0.5qC。到21世纪预计每10年可能要增温0.3℃一0.59C,也就是说增温速度将大大加快。中美等国科学家在喜马拉雅山希夏邦马峰的达索普冰川(DasuopuGlacier)钻取冰样分析说明,20世纪90年代至少是最近1000年中最热的10年,世界气象组织2000年底发表公报指出,自有全球平均气温统计跳1860年以来的140年中,在10个全球平均顶峰年中,有8个出现在1990年口后,其中1998年是最热的年份,创历史最高水平。在中国,自1986年出现明显的“暖冬〞以来,暖冬不断,2001-2002年已是第16个暖冬。预计地球变暖配过程将比过去100万年发生的更快。这对人类和生物界是个非常严重的威胁(地球变暖将使全世界生态环境发生重大变化,如极地融缩,冰川消失,海面升高,洪水泛滥,干旱频发,风沙肆虐,物种灭绝,疾病流行等等。这些生态灾邓已经降临,在世界各地频繁发生,并将愈演愈烈,以致危及人们的生存。燃烧矿物燃料使空中的悬浮颗粒增加,致使太阳辐射强度减弱。同时圳区的日照持续时间明显减少,并且是向城市中心逐渐递减。例如在1921-1950年间,英国伦敦外围的日照持续时间平均每天4.33h,而在该城市中心翅区义又3.60h。又如以色列特拉维夫(港口城市)在1964-1973年间,无云的曝天和总的太阳辐射强度已减少7%。由于中国的能源结构是以煤炭为主,因斑太阳辐射强度减弱的现象也特别显著。如南京在1980-1992年间平均年日平时数比1961-1969年间减少了15.7%,在1980-1992年间太阳的年总辐射张度比1960-1974年间减少了33%,而太阳是地球生命的源泉。因此,节约常规能源并不仅是为了开展经济、解决资源短缺的一项举措也是对人类赖以生存的地球环境进行保护的一项严峻而又迫切的任务。1.2中国建筑节能的必要性世界各国能耗总量中建筑业占重要地位。工业兴旺国家建筑能耗占总能耗的42%一45%,中国占全世界总能耗的25%建筑能耗包括材料生产能耗、建筑施工能耗以及使用能耗几大局部。在材料生产方面,如豁土砖、瓦都是耗能大户。20世纪90年代中国勃土砖瓦的年耗能量为5000多万吨,约占建材总能耗的1/2。与其他同体积的先进墙体材料相比,其生产耗能平均高1倍左右。因此,限制私土砖的使用不但为了保护耕地,同时也是为了节约能源。减轻建筑自重,可以减少材料的运输量,这也是减少建筑施工能耗的一项举措。例如某寒冷地区160万耐新建住宅,用砖约5.12亿块,重量1如万吨,运输车载重4吨,需运47.5万次,耗油2698吨。假设用1.6万吨岩棉取代砖,单车运2吨,需8000次,耗油54.44吨,那么节油2643吨。使用能耗包括供热、空调、照明、供水及其他能耗,使用能耗又大大超过建造能耗。由于各地气温条件不同,使用能耗一般为建造能耗的4-9倍。在中国严寒、寒冷北部地区,建筑总能耗超过全国平均数,约占地区总能耗的30%一40%,建筑使用能耗中又以供热、空调能耗占主要局部。现在实际采暖的地区主要为三北地区的城镇,据调查,截至1988年,按北京、沈阳、大连、长春、哈尔滨五市实际调查分析,采暖房年平均耗能量25.3kg标准煤/zm,约为气候相当的兴旺国家的3倍左右。近年来,在一些大中城市,涉外旅游宾馆、饭店、办公楼、公寓等高等级建筑大量出现,这些建筑多安装有全年性空调设备。另外,一般居民空调的使用量也大幅度增加,空调建筑能源消耗量很大,不少建筑已成为民用能耗大户。一座拥有1000间客房的大型高层宾馆,全年约需消耗4.32x10'3J(1200万kWh)电,1000吨标准煤、300万时煤气、100万吨水,相当于一座中型工厂的耗能量。虽然高档高层建筑在城市房屋建筑总面积中所占比重不大,但其能耗量相当可观,在市政民用能耗中具有举足轻重的影响。按1986年底北京市%座旅游宾馆、饭店拥有22000间客房来估算,这类建筑耗电量为7.812x10'4J(2.17亿kW"h)电,而城乡居民生活用电为1.764x10'5J(4.9亿kWh)电,占44%。年用水量128万吨,占全市居民用水量的4.76%,年用煤气量3300万砰,占全市总煤气用量的11.0%美国是照明用电最高的国家,据介绍,1993年美国全年的用电量约1.044x10'9J(29000亿kW·h),其中约19%用于照明,即1.984x10'8J(5510亿kWh),相当于中国在建的长江三峡电站全年发电量3.024x10"J(840亿kWh)的6倍半。根据1995年专家的分析和计算,中国照明用电量约占总发电量的10%,1995年中国的年总发电量3.6x10'8J(10000亿kW·h),那么年照明耗电量为3.6x10"J(1000亿kW·h)左右,超过在建的三峡水力发电工程的年总发电量。近年来城市夜景照明开展很快,估计照明用电量所占的比例及实际用电量都呈上升趋势。根据国际照明委员会(CIE)TC7一03技术委员会的报告,欧美16个兴旺国家的平均照明电占用电的比例,自1960-2000年虽呈下降趋势,照明的能效呈上升趋势。但16个兴旺国家的年人均照明用电量却是在逐年增长。这说明照明节能任务也很艰巨。1990年中国公布“中国绿色照明工程实施方案〞,要求推广节能灯,这个方案在当时中国电光源及照明器具的光效极低的状况下是行之有效的。2节能建筑的节能目标及设计要求2.1节能建筑的节能目标2.1.1建筑热工设计分区及要求建筑热工设计分区(图2一1)、分区指标及要求应符合表2一1的规定。表2一1建筑热工设计分区及设计要求图2一1全国建筑热工设计分区图2.1.2节能目标(1)严寒及寒冷地区根据国务院「1992」国发66号文:“从1995年起,我国严寒和寒冷地区城镇新建住宅全部按采暖能耗降低50%设计建造。〞这一要求,建设部于1991年下达了修订原标准的任务。新标准的节能目标是,在各地1980-1981年住宅通用设计能耗水平根底上节能50%,但节能投资不超过土建工程造价的10%,节能投资回收期不超过10年,节约吨标准煤的投资不超过开发吨标准煤的投资。修订工作主要针对这一目标进行,同时尽量吸取国内外实践经验,努力做到经济合理、切实可行、使用方便。修订的主要内容有:①为了实现节能50%这一目标,建筑物节能率应到达35%(即建筑物耗热量指标应降低35%);供热系统的节能率应到达23.6%。假设在总节能率50%中按比例分配,那么建筑物约承当30%;供热系统约承当20%o②根据建筑物耗热量指标应降低35%这一要求,制订新的耗热量指标,并据此提出不同地区采暖居住建筑各局部围护结构传热系数限值。③为了能耗估算尽量接近实际,使建筑物到达预期的节能效果,外墙的传热系数考虑了周边热桥的影响。④根据供热系统节能率应到达23.6%这一要求,锅炉运行效率应从1980-1981年的0.55提高到0.68;管网输送效率应从1980-1981年的0.85提高到0.90,并据此对供热系统中的锅炉、管网、水力平衡、监测等方面做出一些新的规定。⑤根据一些兴旺国家的经验,经济评价一般只在标准制订阶段,论证其技术经济合理性和可行性时才做,在标准实施阶段,对各个具体的节能设计对象,一般不作经济评价。因此,在修订原标准时,考虑了国外的经验和国内一些人提出的意见,在新标准中取消了有关经济评价的内容。新标准名称为《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑局部)》,已经建设部批准发布,编号为3GJ26-95,自19%年7月1日起施行。原标准将同时废止。建筑物耗热量系指在一个采暖期间,为保持室内计算温度需由室内采暖设备供给建筑物的热量,其单位是kW·h/aoa为每年,实际为每个采暖期。建筑物耗热量指标系指在采暖期室外平均温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内消耗的、需由室内采暖设备供给的热量,其单位是W/m2。它是用来评价建筑物能耗水平的一个重要指标。2.2节能建筑热工设计要求2.2.1采暖居住建筑热工设计要求(1)卫生要求①室温:冬季居室温度为189C,考虑辅助房间后,整户的室内平均温度按16℃计;夏季居室温度为24℃一28900②换气次数到达0.5次/h,夏热冬冷地区为1.0次/ha③室内空气温度与外围护结构内外表温度允许的最小温差外墙为6.09C,屋顶为4.09C。(2)采暖居住建筑热工设计一般规定一般规定如下:①建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向,主要房间宜避开冬季主导风向。②建筑物体形系数宜控制在0.30及0.30以下;假设体形系数大于0.30,那么屋顶和外墙应加强保温,其传热系数应符合表2一6的规定。③采暖居住建筑的楼梯间和外廊应设置门窗;在采暖期外平均温度为-0.19C}-6.0℃的地区,楼梯间不采暖时,楼梯间隔墙和户门应采取保温措施;在一6.0℃以下地区,楼梯间应采暖,人口处应设置门斗等避风设施。2.2.2建筑节能设计标准对围护结构设计的规定(1)民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑局部)对围护结构设计的规定。规定如下:①不同地区采暖居住建筑各局部围护结构的传热系数不应超过表2一6规定的限值。②当实际采用的窗户传热系数比表2一6规定的限值低0.5及0.5以上时,在满足本标准规定的耗热量指标条件下,可按本标准规定的方法,重新计算确定外墙和屋顶所需的传热系数。③外墙的传热系数应考虑周边混凝土梁、柱等热桥的影响。外墙的平均传热系数不应超过表2一6规定的限值。④窗户(包括阳台门上部透明局部)面积不宜过大。不同朝向的窗墙面积比不应超过表2一5规定的数值。⑤设计中应采用气密性良好的窗户(包括阳台门),其气密性等级,在1}6层建筑中,不应低于现行国家标准《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》GB7107规定的B级规定。⑥在建筑物采用气密窗或窗户加设密封条的情况下,房间应设置可以调节的换气装置或其他可行的换气设施。表2一5不同朝向的窗墙面积比注:如窗墙面积比超过表2一5规定的数值,那么应调整外墙和屋顶等围护结构的传热系数,便建筑物耗热量指标到达规定要求。⑦围护结构的热桥部位应采取保温措施,以保证其内外表温度不低于室内空气露点温度并减少附加传热损失。(2)夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准对围护结构设计的规定规定如下:①建筑群的规划布置、建筑物的平面布置应有利于自然通风。②条式建筑物的体形系数不应超过0.35,点式建筑物的体形系数不应超过0.400③外窗(包括阳台门的透明局部)的面积不应过大。不同朝向、不同窗墙面积比的外窗,其传热系数应符合表2一7的规定。表2一7不同朝向、不同窗墙面积比的外窗传热系数④窗户的气密性要求同一般采暖住宅。⑤围护结构各局部的传热系数和热惰性指标应符合表2一8的规定。其中外墙的传热系数应考虑结构性冷桥的影响,取平均传热系数。表2一8夏热冬冷地区围护结构各局部的传热系数K[W/(时·K)]和热惰性指标D注:当屋顶和外墙的K值满足要求,但D值不满足要求时,应按照《民用建筑热工设计标准)来验算隔热设计要求。⑥围护结构的外外表宜采用浅色饰面材料。平屋顶宜采用绿化或喷水雾等隔热措施。3节能建筑的热工设计3.1节能计算中的根本规定规定如下:(1)建筑面积Ao,应按各层外墙外包线围成面积的总和计算。(2)建筑体积Vo,应按建筑物外外表和底层地面围成的体积计算。(3)换气体积V,楼梯间不采暖时,应按V二0.60V。计算;楼梯间采暖时,应按V二0.65V。计算。高层建筑楼梯间走道、前室不采暖时按V=0.5V。计算。(4)屋顶或顶棚面积FR,应按支承屋顶的外墙外包线围成的面积计算,如果楼梯间不采暖,那么应减去楼梯间的屋顶面积。(5)外墙面积Fw,应按不同朝向分别计算,某一朝向的外墙面积,由该朝向外外表积减去窗户和外门洞口面积构成,当楼梯间不采暖时,应减去楼梯间的外墙面积。(6)窗户(包括阳台门上部透明局部)面积Fc,应按朝向和有无阳台分别计算,取窗户洞口面积。(7)外门面积Fo,应按不同朝向分别计算,取外门洞口面积。(8)阳台门下部不透明局部面积FB,应按不同朝向分别计算,取洞口面积。(9)地面面积FF,应按周边和非周边,以及有无地下室分别计算。周边地面系指由外墙内侧算起向内2.0m范围内的地面;其余为非周边地面。如果楼梯间不采暖,还应减去楼梯间所占地面面积。(10)地板面积FB,接触室外空气的地板和不采暖地下室上面的地板应分别计算。(11)楼梯间隔墙面积Fs.Fw,楼梯间不采媛时应计算这一面积,由楼梯间隔墙总面积减去户门洞口总面积构成。(12)户门面积Fs,,楼梯间不采暖时应计算这一面积,由各层户门洞口面积的总和构成。3.2传热系数的计算3.2.1围护结构传热系数围护结构两侧空气温差为1K时,单位时间内通过单位面积的热量称围护结构传热系数(K)。它是围护结构总热阻(Ro)的倒数。即(3-1)(3-2)式中:K—围护结构传热系数(W/·K);Ra—围护结构总热阻(·K/W);R;—内外表换热阻(·K/w);Re—外外表换热阻(·K/W);R—围护结构的传热阻(·K/W)内外表换热阻值和外外表换热阻分别按表3一1及表3一2选用。表3一1内外表换热系数及内外表换热阻值3.2.2单层材料的热阻计算热阻是反响围护结构保温性能的一个参数,其单位为(zm·K/W)。对单层材料来说热阻应按式计算。(3-3)式中:R—单层材料的热阻(·K/W)d—该材料的厚度(m);—该材料的导热系数(W/m·K),见表3一3从式(3一1)及(3一2)来看,假使两墙的材料及厚度都一样,一个是外墙另一个是内墙,虽然材料层的热阻都一样,但由于外墙的外外表换热阻取0.04(耐·K/W),而内墙的外外表换热阻与内外表换热阻相等,都取0.11(时·K/W),因此两墙的传热系数K值是不相同的。这一点在计算不采暖楼梯间与采暖房间内墙及门窗的传热系数时应特别注意。【例题3一1]设有一松木门,厚度为Scm,求做外门及内门时的传热系数。[解]查表可知,松木(热流方向垂直于木纹方向时)的导热系数按式(3一3)做外门时传热系数为做内门时传热系数为3.2.3多层围护结构的热阻计算〔3-4〕式中分别是第一层、第二层……第n层的热阻。【例题3-2]设有一墙,其做法如图3一1所示,试求其传热阻R及其传热系数Ko[解]按式(3一4)及(3一3)3.2.4空气间层热阻确实定空气间层中传热的形式除导热外,还有对流及辐射,因此其热阻不能按式(3一3)计算。不带铝箔、双面铝箔封闭空气间层的热阻,应按表3一5采用。通风良好的空气间层,其热阻可不予考虑。这种空气间层温度可取进气温度,外表换热阻可取0.08【例题3一3]设双层玻璃窗玻璃的厚度二层都是3mm,空气层的厚度为30mm,求该窗在冬季及夏季的传热系数。〔解〕冬季夏季0.110.11R玻璃0.008〔二层相加〕R空气层0.170.14〔查表3-5〕Re0.040.05Ro0.3280.308K【例题3一4]设有一通风屋顶,通风层的下面为50mm厚袋装膨胀珍珠岩,导热系数为0.07W/(m·K),下面为钢筋混凝土圆孔板,热阻R为0.15(·K)/W,再下面为20mm厚的白灰砂浆。求该屋顶的传热系数。[解]根据式(3一1)及式(3一2)查表3-5,珍珠岩为填充在屋面构件中的松散保温材料,导热系数应按序号7修正。即应乘修正系数1.20。根据式(3一3)3.2.5由两种以上材料组成的非匀质围护结构的平均热阻可按下式计算(3-5)式中—平均热阻;—与热流方向垂直的总传热面积,—按平行于热流方向划分的各个传热面积;,—各个传热面部位的传热阻;—内外表换热阻,取0.11Re—外外表换热阻,取0.04—修正系数,应按表3一6采用。计算用图见图3一2[解]材料导热系数厚度热阻1三毡三油0.170.012水泥砂浆找平层0.930.013珍珠岩保温层0.084楼板面层1.740.075楼板筋1.740.186加气混凝土填块0.187纸筋灰喷浆0.810.014在钢筋混泥土肋断面上的总热阻为:0.04+0.059+0.011+0.333+0.04+0.103+0.017+0.11=0.713在有加气混泥土填块处的总热阻为:0.04+0.059+0.011+0.333+0.04+0.585+0.017+0.11=1.195根据式〔3-5〕3.3围护结构最小传热阻确实定3.3.1设置集中采暖的建筑物.其围护结构的最小传热阻的计算〔3-6〕式中:—围护结构最小传热阻—冬季室内计算温度(℃),一般居住建筑取18℃;高级居住建筑、医疗托幼建筑取20℃;—围护结构冬季室外计算温度(℃)按表3一9的规定采用;n—温差修正系数,应按表3一7取值;—围护结构内外表换热阻,应按表3一1确定;—室内空气与围护结构内外表之间的允许温差(℃),应按表3一8取值。表3一7温差修正系数n值3.3.2采暖地区在计算围护结构最小值时。室外计算温度取值的规定采暖地区在计算围护结构最小值时,其室外计算温度的取值与计算建筑耗热量指标时的计算温度不同。前者要保证该建筑在冬季最寒冷的时刻围护结构内外表不会产生凝结,不会因为室温与围护结构内外表温差过大而给人带来不适;后者是为了计算整个采暖期的耗热量情况。因此后者是用整个采暖期的室外平均温度,而前者应采用最冷时刻的室外温度。但最冷时刻究竟是最冷一小时的平均温度,还是最冷一天或最冷几天的平均温度,这要取决于围护结构。对于热阻都相同的围护结构来说,有的对突然的降温很敏感,有的却不太敏感。围护结构这种性能的差异取决于围护结构热惰性指标的大小,亦就是说围护结构的热惰性指标是反映围护结构对温度波灵敏度的一个指标。一般用符号D来表示,灵敏度低那么热惰性指标大。在建筑热工标准中,为确定冬季室外计算温度乙,将围护结构的热惰性指标按大小分为四种累型,即D>6.0;6.0>D>4.1;4.1>D>1.6;D,1.60一般来说轻体结构的热惰性较小。根据热惰性指标冬季室外计算温度取值的规定见表3一93.3.3围护结构热惰性指标D值的计算。围护结构热惰性指标是反映围护结构对温度灵敏度的一个指标。因此它是在不稳定传热过程中围护结构的一种特性,它和围护结构的热阻及蓄热系数有关。蓄热系数是材料的一种性能,当某一足够厚度的单一材料层一侧受到谐波热作用时,其外表温度将按同一周期随之波动,但外表温度的波幅值不但取决于该谐波的热流波幅,同时也取决于该材料的性能。材料的这一性能称之为蓄热系数,它的数值就是通过外表的热流波幅与外表温度波幅的比值,用符号S来表示,其单位为W/时·K)。常用材料的蓄热系数可从表3一3查得。围护结构热惰性指标也是反映围护结构夏季隔热性能的一个重要参数。〔1〕单一材料围护结构或单一材料层的D值应按下式计算:D=R*S(3-7)式中:R—材料层的热阻仁S—材料的蓄热系数(2)多层围护结构的D值应按下式计算:〔3-8〕式中,。。。。。—各层材料的热阻,。。。。。—各层材料的蓄热系数[],空气间层的蓄热S=0〔3〕如某层有两种以上的材料组成,那么应先按下式计算该层的平均导热系数:(3-9)然后按下式计算该层的平均热阻:该层的平均蓄热系数按下式计算:(3-10)式中,…..—在该层中按平行于热流划分的各个传热面积;,…..—各个传热面积上材料的导热系数【W/(m·K)〕;,…..—各个传热面积上材料的蓄热系数该层的热惰性指标D值应按下式计算:3.4建筑耗热量指标及其计算(1)建筑耗热量指标(qH)是指:在采暖期室外平均温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内消耗的,需由室内采暖设备供给的热量,单位:(2)建筑耗热量指标应按下式计算:(3-11)式中:—建筑物耗热量指标—单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量();—单位建筑面积的空气渗透耗热量();—单位建筑面积的建筑物内部得热(包括炊事、照明、家体散热),住宅建筑取3.80(3)单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量应按下式计算:(3-12)式中:—全部房间平均室内计算温度,一般住宅建筑取16℃;—采暖期室外平均温度(℃)(应按表3一12采用);—围护结构传热系数的修正系数(表3一13);—围护结构的传热系数,对于外墙应取其平系数;—围护结构的面积(),按上节规定计算。(4)单位建筑面积的空气渗透耗热量应按下式计算:(3一13)式中—空气比热容,取0.28W·h/(kg·K);—空气密度((kg/m3),取t。条件下的值;N—换气次数,住宅建筑取0.5L/h;V—换气体积(m3),(按3一13规定计算)。(5)外墙平均传热系数的计算外墙在周边热桥影响条件下,其平均传热系数应按下式计算(3一14)式中—外墙的平均传热系数;Kp—外墙主体部位的传热系数应按国家现行标准《民用建筑热工设计标准》GB50176J93的规定计算;,,—外墙周边热桥部位的传热系数;KP—外墙主体部位的面积,,—外墙周边热桥部位的面积(衬)。外墙主体部位和周边热桥部位如图3一5所示。(6)采暖耗煤量指标应按下式计算:〔3-15〕式中—采暖耗煤量指标(标准煤);—建筑物耗热量指标();Z—采暖期天数(d)(查表3一2);—标准煤热值,取8.14xW·h/kg;—室外管网输送效率,采取节能措施前,取0.85,采取节能措施后,取0.90;—锅炉运行效率,采取节能措施前,取0.55,采取节能措施后取0.68。不同地区采暖住宅建筑耗热量指标和采暖耗煤量指标不应超过表3一2规定的数值。集体宿舍、招待所、旅馆、托幼建筑等采暖居住建筑的保温应到达当地采暖住宅建筑的水平。〔例3一10]一建筑的建筑面积为Ao,建筑体积为Vo,建在沈阳。楼梯间采暖。单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量为qH.},试求其建筑耗热量指标及采暖耗煤量指标。[解〕查表可知,沈阳采暖期室外平均温度在一5.19C-一6.0℃范围内,=2.46Vo/Ao按式(3一11),建筑耗热量指标为查表可知,采取节能措施后沈阳的采暖耗煤量指标为全国主要城镇采暖耗煤量指标计算式结束语经过了解和计算,我们明白建筑节能是落实以人为本,全面、协调、可持续的科学开展观,减轻环境污染,实现人与自然和谐开展的重要举措;是调整房地产业结构和转变建筑业增长方式,转变经济增长方式,促进经济结构调整的迫切需要;是按照减量化、再利用、资源化的原那么,促进资源综合利用,建设节约型社会,
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