薄型隔热涂料寒冷地区应用节能效果评价研究

发布时间：2020-08-12 16:59

【摘要】：随着环境问题的日益突出以及煤、石油和天然气等能源的紧缺,能源问题已经成为制约社会经济发展的有一个重要因素。全球40%的能源消耗来源于建筑领域。因此建筑隔热材料得到了迅猛的发展,一些新的隔热涂料也不断涌现。为了推动隔热涂料的应用,需要对建筑隔热涂料应用的节能效果进行研究并找到合适的评价方法。本文旨在通过对反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料节能机理的分析、能耗的模拟和节能效果的实测,找到一种隔热涂料节能效果的有效评价方法,对其在寒冷地区应用的节能效果进行研究,并指导隔热涂料在寒冷地区的应用。首先,为了有效的解释隔热涂料的节能原理,本文分析了辐射型隔热涂料的工作机理。基于热平衡理论和差分法将围护结构的传热分为围护结构外表面换热、内部传热以及围护结构内表面传热。利用一维传热模型和斯蒂芬·玻尔兹曼定律将辐射、对流和导热相结合,建立了稳态条件下的围护结构传热模型。其次,对隔热涂料的节能效果进行理论计算,预估不同类型隔热涂料对围护结构传热的影响。利用围护结构稳态条件下的传热模型,对反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料对于围护结构的传热影响进行了计算和分析。通过计算,夏季外墙高涂料太阳反射比从0.5提高到0.9,能够最高降低围护结构传热84.9%,外墙涂料发射率从0.5提高到0.9,最高能够减少围护结构20.6%的传热量;冬季外墙反射型隔热涂料在一定程度上会增加围护结构的热损失,而高发射率的内墙涂料则可以最高减少冬季围护结构的传热损失1.28W/m~2。再次,对隔热涂料应用在寒冷地区的节能效果进行模拟研究。利用DeST-h能耗模拟软件在寒冷地区建立建筑模型,模拟该建筑应用反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料后自然条件下室内的温度以及空调能耗情况。经过模拟和分析反射型隔热涂料夏季节能率达到34.29%,而辐射型隔热涂料则为14.6%;冬季内墙辐射型涂料的发射率从0.8提高到0.9,能够降低建筑热损失8.3%。最后,建立一套标准化的隔热涂料节能效果评价系统,对隔热涂料节能效果进行实地监测。选取几种典型的隔热涂料对其全年的节能效果进行了实际监测和评价。测试了几种隔热涂料的隔热及保温性能,建立一套隔热涂料节能效果评价系统,对两种隔热涂料全年的对于建筑室内温度及空调能耗的影响情况进行监测和评价。在寒冷地区夏季外墙高太阳反射比涂料能够降低能耗4.74kWh,节能率为11.7%;而在冬季高发射率内墙涂料能够节约空调能耗23.65kWh,节能率达到9.0%。
【学位授予单位】：中国建筑材料科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ637
【图文】：

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