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全球变暖对公共建筑能耗的影响及墙体节能技术研究

作　者: 高清
导　师: 李歧强
学　校: 山东大学
专　业: 系统工程
关键词: 全球气候变暖建筑能耗模型重质墙体重质蓄热体夜间通风 EnergyPlus 气候分区节能经济评价
分类号: TU111
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 220次
引　用: 2次
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内容摘要

随着经济社会的发展和人们环保意识的提高,建筑物的节能问题引起了广泛的关注。随着全球气候变暖的趋势不断加剧,建筑物的高耗能问题面临更加严峻的挑战。在这种情况下,对建筑围护结构的改进和利用具有重要的意义。一方面,良好的围护结构热工性能可以有效缓解气温升高对室内冷负荷加剧的影响,另一方面,重质墙体辅以夜间通风控制策略的应用对减少日间冷负荷,保证室内舒适度方面有重要意义。围护结构作为建筑物的主体结构,其良好的热性能可以有效抵御外部环境对室内热环境的影响,结合当地的气候资源,构建以通风策略作为辅助的重质墙体是一种很环保健康的节能方式。然而,目前较少有文献对气候变暖引发的建筑能耗增大问题提出围护结构的改造措施,对重质墙体辅以夜间通风的控制策略也仅限于在少数几个城市的定性分析,没有论证夜间通风适宜的气候分区特征,相关的数据和结论很少。因此,在深入了解墙体传热特点的基础上,利用建筑模型、仿真工具等对和建筑墙体有关的节能措施进行研究是当下的热点。本文在对国内外公共建筑节能措施分析研究的基础上,对全球气候变暖条件下的节能措施,重质蓄热体的热性能和节能效果以及辅以夜间通风的控制策略进行了理论研究和仿真。主要研究工作如下:首先,了解全球变暖的气候模型,根据IPCC对未来气候预测的报告处理气象数据,利用EnergyPlus建立建筑模型,为后续的仿真工作做准备。其次,用PSO算法对J.E.Braun提出的建筑模型参数进行辨识。在室外温度升高但保证室内冷负荷基本不变的情况下,通过对模型参数的研究,提出利用改变墙体的热力学参数应对全球气候变暖的节能措施。再次,根据气候分区的划定,在四个具有代表性气候特征的城市中研究重质墙体辅以夜间通风控制策略的节能效果。本文建立了重质墙体和有蓄热体的建筑模型,并以轻质建筑作为比对,利用EnergyPlus进行仿真,为重质墙体辅以夜间通风控制策略在我国的应用提供了参考。最后,本文对一个工程实例进行研究,对此建筑耗能的仿真结果利用经济评价的方法进行分析,得出重质墙体节能措施的资金回收年限以及经济可行性,便于此种节能技术的推广和应用。文章最后对研究工作进行了总结,提出研究工作的优势和劣势,明确进一步工作的任务,为下一步的研究提供参考。

全球变暖对公共建筑能耗的影响及墙体节能技术研究

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