夏热冬冷地区住宅建筑节能技术优化探讨

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形式
构造做法(由内到外)
外墙主体传热
系数W/(㎡K) 2.04
1
20mm石灰砂浆;240mm黏土实心砖; 20mm水泥石灰砂浆 石膏板专用腻子刮平;12mm纸面石膏;石 膏标块空气层; 240mm混凝土空心砌块; 20mm水泥石灰砂浆;外墙面砖 压入玻纤网格布;8mm抗压砂浆;胶粉EPS 颗粒保温砂浆;240mm承重多孔砖; 20mm水泥石灰砂浆 挤塑保温板;空气层;200mm钢筋混凝土; 20mm水泥 ;石灰砂浆;外挂瓷板
确定调研对象 外墙做法调研 屋顶做法调研 外窗做法调研
2
0.78
3
0.74
模拟比较
建立基本模型 以南京地区为例 模拟结果 4
0.143
结论分析
5
0.75
外窗做法调研
研究背景及目标
外窗形式
空气间层 /mm
传热系数K/ W/(㎡K)
平均价格(元 /m²)
单层钢窗
——
6.4
210
现状调研
1—南京市1980年以前住宅的常用构 造形式; 2,3—南京市现有住宅外墙的常见构 造形式; 4—朗诗国际住宅区 5—天泓山庄住宅区(4,5为南京市典 型节能住宅) 由表格可以看出,单层钢窗不能满足 “标准”节能50%的要求,单层塑 钢窗不能满足节能65%的要求,而 单框双玻塑钢窗及中空玻璃塑钢窗均 能满足节能65%的要求,尤其中空 玻璃塑钢窗保温性能更好,价格增幅 却不大。
现状调研
确定调研对象 外墙做法调研 屋顶做法调研 外窗做法调研
模拟比较
建立基本模型 以南京地区为例 模拟结果
结论分析
卧室逐月各项耗电细则
结论分析
研究背景及目标
节能指标 现有住宅
建筑物采暖耗电量指标 W/㎡ 29.6 29.7 19.2
建筑物制冷耗电量指标 W/㎡ 17.7 19.3 13.9
比较模拟结果
讲模拟结果与《夏热冬冷地区居住建 筑节能设计标准》中的住宅建筑每平 方米采暖能耗以及制冷能耗进行比较。 模拟结果 满足节能50%的要求 不能满足节能65%的要求
现状调研
确定调研对象 外墙做法调研 屋顶做法调研 外窗做法调研
节能50% 节能65%
现有住宅节能指标与节能标准限值比较
模拟比较
建立基本模型 以南京地区为例 模拟结果
确定调研对象
研究背景及目标
根据《夏热冬冷地区居住建筑节能设 计标准》(JGJ134-2001)要求。 南京地区体形系数不超过0.35的建筑 屋面,其维护结构的传热系数限值, 屋面:0.8 W/(㎡K),外墙:1.0 W/(㎡K),外窗:4.7 W/(㎡K)—— 节能50% 南京地区体形系数不超过0.35的建筑 屋面,其维护结构的传热系数限值, 屋面:0.5 W/(㎡K),外墙:0.8 W/(㎡K),外窗:4.00 W/(㎡K)—— 节能65%
现状调研
确定调研对象 外墙做法调研 屋顶做法调研 外窗做法调研
模拟比较
建立基本模型 以南京地区为例 模拟结果
结论分析
1—南京市1980年以前住宅的常用构 造形式; 2,3—南京市现有住宅外墙的常见构 造形式; 4—朗诗国际住宅区 5—天泓山庄住宅区(4,5为南京市典 型节能住宅)
外墙做法调研
研究背景及目标
System Fans kWh 4.1912 3.7856 4.1912 4.056 4.1912 4.056 4.1912 4.1912 4.056 4.1912 4.056 4.1912
Heat Generation (Electricity) Chiller (Electricity) kWh 110.4039 88.01762 56.91489 6.968537 0.071414 0 0 0 0 5.017062 30.32084 82.18604 379.900303 kWh 0 0 0 0 0.000407 22.92994 94.62509 86.82324 21.67 0.020633 0 0 226.06931
现状调研
确定调研对象 外墙做法调研 屋顶做法调研 外窗做法调研
模拟比较
建立基本模型 以南京地区为例 模拟结果
结论分析
以南京地区为例
研究背景及目标
南京属亚热带季风气候,雨量充沛, 年降水1200毫米,四季分明,年平 均温度15.4°C,年极端气温最高 39.7°C,最低-13.1°C,年平均降水 量1106毫米。 春季风和日丽;梅雨时节,又阴雨 绵绵;夏季炎热,与武汉、重庆并 称“三大火炉”;秋天干燥凉爽; 冬季寒冷、干燥。南京春秋短、冬 夏长,冬夏温差显著,四时各有特 色,皆宜旅游。
现状调研
1—南京市1980年以前住宅的常用构 造形式; 2,3—南京市现有住宅外墙的常见构 造形式; 4—朗诗国际住宅区 5—天泓山庄住宅区(4,5为南京市典 型节能住宅) 天泓山庄住宅区外墙的主体传热系数 仅有0.22 W/(㎡K),由于该项目中使 用了ALC砌块作为轻质墙体材料,该 产品节能效果好,单一材料墙体即可 达到节能50%的目标。 但存在1)单价高,开洞开槽不便,性 能受湿潮影响较大,措施不当容易引 起墙面开裂;2)加气混凝土强度不高 两项缺点。 因此ALC砌块宜做框架结构的维护结 构,或作为剪力墙结构的外墙内保温 [2]。
现状调研
确定调研对象 外墙做法调研 屋顶做法调研 外窗做法调研
模拟比较
建立基本模型 以南京地区为例 模拟结果
结论分析
南京地区典型气象年室外气象参数
模拟结果
研究背景及目标 Date/Time Room Electricity Lighting
kWh kWh 2002/1/1 2002/2/1 2002/3/1 2002/4/1 2002/5/1 2002/6/1 2002/7/1 2002/8/1 2002/9/1 2002/10/1 2002/11/1 2002/12/1 合计 8.64885 7.811864 8.64885 8.369855 8.64885 8.369855 8.64885 8.64885 8.369855 8.64885 8.369855 8.64885 0.676506 0.588266 0.617679 0.647093 0.676506 0.588266 0.676506 0.647093 0.617679 0.676506 0.617679 0.647093
确定调研对象 外墙做法调研 屋顶做法调研 外窗做法调研
2
0.84
3
0.83
模拟比较
建立基本模型 以南京地区为例 模拟结果
4
0.299
结论分析
5
8mm抗裂砂浆;40mm聚苯乙烯发泡板; 240mmALC砌块;20mm水泥石灰砂浆;外 墙面砖
0.22
屋顶做法调研
研究背景及目标
形式 1
构造做法(由上到下) 两毡三油防水层;20mm水泥砂浆找平层; 150mm水泥珍珠岩板保温层;40mm的1:6 水泥焦渣找坡层;120mm预制钢筋混凝土 空心板;10mm石灰砂浆抹灰 20mm1:2.5水泥砂浆保护层;4mm防水层; 20mm1:3水泥 砂浆找平层;50mm聚 苯乙烯泡沫塑料板;30mm轻集料 混凝土找坡层;120mm预制钢筋混凝土空 心板 防滑地砖;10mm低标号砂浆隔离层; 4mm防水层;20mm 1:3水泥砂浆找平层; 80mm憎水膨胀珍珠岩版;30mm轻 集料混凝土找坡层;120mm预制钢筋混凝 土空心板 4mm防水层;20mm水泥砂浆找平层; 200mm挤塑板;40mm的1:6水泥焦渣找坡 层;200mm钢筋混凝土楼板; 10mm水泥砂浆;40mm钢筋混凝土; 25mm聚苯乙烯挤塑板;20mm水泥砂浆; 100mm钢筋混凝土板;
夏热冬冷地区住宅建筑节能技术优化探讨
朱珠 秦孟昊 南京大学建筑与城市规划学院 2012年9月
第十一届全国建筑物理学术会议
内蒙古工业大学
研究背景及目标
研究背景及目标
长江中下游地区属于夏热冬冷地区, 冬季阴冷,夏季湿热,住宅的能耗主 要来自于冬季采暖耗电量与夏季制冷 耗电量。该地区目前执行《夏热冬冷 地区居住建筑节能设计标准》 (JGJ134-2001)。 江苏省于1999年提出实施建筑节能 50%的设计标准,于2008年提出城 市节能65%的标准。如何将建筑的 性能化节能转化为围护结构的热工性 能指标,必须 对节能50%的住
屋面主体传热
系数W/(㎡K) 1.01
现状调研
1—南京市1980年以前住宅的常用构 造形式; 2,3—南京市现有住宅外墙的常见构 造形式; 4—朗诗国际住宅区 5—天泓山庄住宅区(4,5为南京市典 型节能住宅) 朗诗国际住宅区的屋面构造:屋顶保 温层为容重30kg/m³厚δ=200mm 的挤塑板,导热系数λ1=0.029W / (m· ℃ ) , 热 阻 R3=δ/λ1=0.2/0.029=6.9㎡·℃ /W;屋面楼板为δ=200mm厚的钢 筋混凝土,导热系数λ2=1.74W/ (m· ℃ ) , 热 阻 R2=δ/λ2=0 . 2/1 . 74=0 . 115 ㎡·℃/W;屋面的总热阻R顶= R3+ R2 =6.9+0.115=7㎡·℃/W,屋面 的 表 面 换 热 系 数 K 顶 =1 / R=1 / 7=0.143W/㎡·℃。 可有效地阻挡太阳辐射热。但过厚的 保温材料,不但增加屋面自重,增加 结构负担,同时使造价大大提高,屋 面构造做法的选择需综合考虑这些因 素[3]。
现状调研
确定调研对象 外墙做法调研 屋顶做法调研 外窗做法调研
模拟比较
宅建筑的热工性能现状进行分 析,才有可能在技术上找到合理提
高住宅节能水平的方法。
建立基本模型 以南京地区为例 模拟结果
结论分析
以南京地区住宅建筑为例,通过调研 及能耗模拟的手段比较不同时间段建 造的住宅建筑,并将其 与节能 50%,节能65%的标准比较, 探求南京住宅建筑节能水平与节能标 准的差距。据此提出实现65%的节 能新标准可行的设计方法。