重慶地區(qū)木結(jié)構(gòu)住宅節(jié)能性研究.pdf

1、隨著中國(guó)改革開(kāi)放30多年來(lái)的高速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，能源消費(fèi)迅速增加，能源供不應(yīng)求，矛盾日益尖銳。建筑業(yè)是能源需求增長(zhǎng)較快的領(lǐng)域之一，如何降低建筑能耗是擺在我們面前亟待解決的問(wèn)題。木結(jié)構(gòu)建筑憑借其美觀、節(jié)能、舒適、抗震、親近自然等優(yōu)良性能而備受推崇，在北美和其他世界發(fā)達(dá)地區(qū)有較長(zhǎng)的應(yīng)用歷史。本文依托重慶市建委科技計(jì)劃項(xiàng)目(城科字2009第24號(hào))，結(jié)合重慶地區(qū)氣候特點(diǎn)，對(duì)木結(jié)構(gòu)住宅熱濕環(huán)境、負(fù)荷特征及節(jié)能性展開(kāi)研究。
　　首先，針對(duì)重慶地區(qū)

2、潮濕的氣候特點(diǎn)，對(duì)劉紅博士提出的重慶地區(qū)非采暖空調(diào)環(huán)境下熱舒適評(píng)價(jià)模型進(jìn)行濕度和風(fēng)速的修正，并應(yīng)用重慶大學(xué)校舍和居民住宅夏季主觀問(wèn)卷調(diào)查和客觀熱環(huán)境參數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)修正模型進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明修正模型的準(zhǔn)確性更高。但修正模型和原模型的評(píng)價(jià)結(jié)果與調(diào)查實(shí)測(cè)結(jié)果存在較大差異，本文又在調(diào)查實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)線性回歸獲得了平均熱感覺(jué)MTS與有效溫度ET的關(guān)系式：MTS=0.53ET-13.53(R2=0.928)，給出了非空調(diào)環(huán)境下夏季80％可接

3、受的有效溫度范圍22.6～26.6℃，并與其他研究成果進(jìn)行了對(duì)比。
　　其次，通過(guò)2010年暑假調(diào)研和查閱文獻(xiàn)，收集到木結(jié)構(gòu)住宅主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)的幾種常見(jiàn)形式。采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)確定出圍護(hù)結(jié)構(gòu)常見(jiàn)形式組合的16種試驗(yàn)方案，并用能耗模擬軟件Energyplus對(duì)這16種試驗(yàn)方案在自然工況下的室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行模擬。應(yīng)用已修正的熱舒適評(píng)價(jià)模型對(duì)每種方案的室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行熱舒適評(píng)價(jià)，通過(guò)正交試驗(yàn)分析得到最優(yōu)試驗(yàn)方案。并利用本文提出的夏季熱舒適評(píng)價(jià)模

4、型對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
　　第三，根據(jù)確定出的最優(yōu)試驗(yàn)方案，建造木結(jié)構(gòu)示范建筑。對(duì)木結(jié)構(gòu)墻體傳熱系數(shù)，室內(nèi)外溫濕度，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面溫度等進(jìn)行實(shí)測(cè)，得到了墻體傳熱系數(shù)為0.53W/(m2·K)，傳熱衰減度ν=9.9，延時(shí)時(shí)間為5h。將實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比，分析了兩者相差較大的原因。通過(guò)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度分析發(fā)現(xiàn)：木結(jié)構(gòu)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱不滿足《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，隔熱性能的改善需優(yōu)先考慮木結(jié)構(gòu)屋頂。本文針對(duì)木結(jié)構(gòu)屋

5、頂隔熱性能的改善提出了兩點(diǎn)措施，并從理論上分析了改善措施的可行性。此外，還對(duì)木結(jié)構(gòu)室內(nèi)溫濕度變化規(guī)律進(jìn)行研究，并與節(jié)能50%磚混結(jié)構(gòu)住宅進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明木結(jié)構(gòu)墻體濕度調(diào)節(jié)性能優(yōu)于節(jié)能50%磚混結(jié)構(gòu)，密閉工況下木結(jié)構(gòu)住宅舒適性比節(jié)能50%磚混結(jié)構(gòu)好，但熱穩(wěn)定性較節(jié)能50%磚混結(jié)構(gòu)差。
　　最后，利用能耗模擬軟件Energyplus模擬計(jì)算出木結(jié)構(gòu)住宅在2010年極端高溫天氣和極端低溫天氣的日逐時(shí)負(fù)荷、典型氣象年下住宅采暖季和空調(diào)季