夏热冬冷地区通风与蓄热技术在既有办公建筑节能改造中的应用研究

发布时间：2020-11-02 00:40

　　在建筑能耗的消耗中既有公共建筑的消耗占总能耗的38%。近年来,办公建筑能耗占比也逐年增加。在2014年出台了《既有公共建筑节能改造技术规程》DG/TJ08-2137-2014促进既有公共建筑的节能工作的进一步发展,同时地方性技能规范也相继出台,推动着既有建筑的节能改造,采取合适的节能方法因地制宜的推进全国节能工作的实施。自然通风与建筑蓄热是改善室内热环境的两个重要技术手段。因此本文针对夏热冬冷地区办公建筑能耗高的问题,研究自然通风和建筑蓄热对整体建筑的节能效果,探索采取更加合适的节能改造措施,根据不同建筑材料蓄热能力,将使用新型材料用于保温层中从而分析建筑节能潜力。本文首先对国内外自然通风、建筑蓄热与既有建筑能耗分析的相关研究进行阐述与概括,以目前国内外能耗研究成功案例侧面验证既有建筑节能的必要性和正确性,同时分析了蓄热材料在建筑中的应用,并在此基础上提出本文的研究思路与研究内容。其次建立多层墙体非稳态传热数值模型,运用ANSYS通过控制变量法选取不同材料的墙体板材,在相同的热流强度和时间条件下,模拟出普通材料与相变材料的温度场变化情况,并进行对比分析得出加入相变材料的墙体内部温度波动平缓,温差约为3℃左右。为了加强验证相变材料的可行性,将自然通风与建筑蓄热相耦合,简化房间模型,对比分析普通材料和相变材料在耦合过程中监测点的温度云图与温度变化曲线,得出相变材料具有良好的蓄热性能。然后,针对黄山市低碳节约型城市建设目标,结合现有资料及相关文献,从自然条件和政府政策引导两方面,对黄山市既有建筑进行节能可行性分析。体现黄山市保护生态、节能降耗和循环经济的理念,为安徽省其他城市发展绿色城市提供参考试点。最后基于前述对相变材料的分析和研究,并通过DeST能耗模拟软件分析并将新型保温材料(相变材料)用于既有建筑的节能改造工作中,对比分析改造前后建筑以及有无通风条件下逐时空调负荷与全年空调用电能耗,添加相材料后建筑能耗降低降3.68万kWh,能耗降低15.10%;通过将设定和通风时段后,研究夜间通风与蓄热耦合技术对能耗的影响,模拟可知改造后全年度总能耗降低0.73万kWh,降低3.53%。本文的研究结果可以为夏热冬冷地区既有办公建筑节能改造提供技术支持与参考,证明了新型材料在夏热冬冷地区的使用前瞻性,并具有一定的推广价值。
【学位单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2020
【中图分类】：TU243;TU83
【部分图文】：