山東地區(qū)鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)住宅體系的節(jié)能與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

【摘要】：鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)是近年來在我國迅速發(fā)展的一種混合結(jié)構(gòu)體系,兼有鋼結(jié)構(gòu)抗震性能好、施工速度快和混凝土核心筒剛度大、側(cè)移量小、成本低的優(yōu)點,日益成為多層和高層住宅優(yōu)先選用的結(jié)構(gòu)形式。由于能源短缺日益嚴(yán)重,建筑節(jié)能研究得到了很大的重視,但鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)可直接借鑒的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)有限,使其工程應(yīng)用受到限制。因此,鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)住宅體系的節(jié)能與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析提供了可供借鑒的參考,彌補(bǔ)了這一住宅形式在節(jié)能領(lǐng)域研究的空白,為推動其在國內(nèi)的工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),既有重要的理論意義,又有實際的工程意義。 為了研究山東地區(qū)鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)的能耗特點并計算耗熱量,本文通過對大量相關(guān)研究文獻(xiàn)的概括總結(jié),了解了國內(nèi)外專家、學(xué)者對鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀,對鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)住宅體系的能耗研究方法進(jìn)行了歸納總結(jié),分析了已有研究工作成果的局限性及優(yōu)缺點,提出了實驗研究所采用的理論方法和研究途徑以及基本框架思路:在對山東地區(qū)鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)住宅的節(jié)能效果進(jìn)行廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,選取具有代表性的鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)節(jié)能住宅進(jìn)行現(xiàn)場節(jié)能檢測。圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場節(jié)能檢測試驗以熱流計法基本原理為指導(dǎo),運用熱紅外成像儀、熱舒適儀等手段采集試驗數(shù)據(jù),整理分析了現(xiàn)場節(jié)能檢測數(shù)據(jù)并選用合理的計算方法進(jìn)行能耗指標(biāo)計算,將測試結(jié)果與相關(guān)節(jié)能規(guī)范取值進(jìn)行比較分析和評價,分析能耗影響因素,判斷主要能耗部位的節(jié)能效果。結(jié)果表明:典型混合結(jié)構(gòu)住宅的圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有良好蓄熱能力,能夠維持室內(nèi)熱穩(wěn)定性,但鋼框架及窗等處存在較強(qiáng)的熱橋效應(yīng)。通過對圍護(hù)結(jié)構(gòu)理論耗熱量的計算可知:被測建筑僅滿足節(jié)能50%,但不滿足《居住建筑節(jié)能65%設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中節(jié)能65%的要求。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中外墻、外窗能耗所占比例最大,應(yīng)采取新型式、新材料予以改進(jìn)。 綜合上述試驗分析結(jié)果并結(jié)合山東地區(qū)氣候特點,提出了適宜的鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計建議,形成了既有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造節(jié)能方案和新建建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計節(jié)能方案。通過對新方案和改造方案的能耗計算可知:應(yīng)用節(jié)能方案可以使居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗滿足節(jié)能65%的要求,為《居住建筑節(jié)能65%設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》在我省的應(yīng)用提供了可供參考的設(shè)計建議。 通過對鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)、板式結(jié)構(gòu)、純鋼結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)造價進(jìn)行比較,說明鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)是綜合效益最好的結(jié)構(gòu)類型,為鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)住宅在山東地區(qū)的應(yīng)用和發(fā)展提供了可借鑒的參考,打下良好基礎(chǔ)。最后,對鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)住宅采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)后的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了研究,研究表明:采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計方案會造成建筑成本的上升,但相應(yīng)節(jié)能投資可在建筑使用過程中通過能源的節(jié)約順利回收,效益回收期較短,能夠體現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。 【關(guān)鍵詞】：鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu) 現(xiàn)場節(jié)能檢測 建筑節(jié)能 傳熱系數(shù) 耗熱量 經(jīng)濟(jì)性
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TU398.9
【目錄】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 引言12-13
• 1.2 鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)的特點13
• 1.3 能耗研究現(xiàn)狀13-21
• 1.3.1 能耗研究理論14-15
• 1.3.2 能耗測試方法15-21
• 1.4 本文的研究內(nèi)容21-23
• 1.4.1 前人研究的不足之處21
• 1.4.2 本文的研究工作21-23
• 1.5 文章結(jié)構(gòu)23-24
• 第二章 鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)現(xiàn)場測試方案設(shè)計24-34
• 2.1 山東地區(qū)節(jié)能建筑研究24-27
• 2.1.1 山東地區(qū)氣候特征24-25
• 2.1.2 山東地區(qū)能耗狀況和特點25-26
• 2.1.3 山東地區(qū)節(jié)能建筑調(diào)查研究26-27
• 2.2 測試項目工程概況27-29
• 2.2.1 測試時間28
• 2.2.2 測試對象28-29
• 2.3 測試方法及原理29-30
• 2.4 測試內(nèi)容及儀器30-31
• 2.5 測點布置與安裝31-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)能耗測試研究34-62
• 3.1 測試數(shù)據(jù)整理及分析34-40
• 3.1.1 測試項目1（艾菲爾花園）34-37
• 3.1.2 測試項目2（東方麗景大廈）37-40
• 3.2 傳熱系數(shù)計算及建筑能耗分析40-56
• 3.2.1 計算方法40-43
• 3.2.2 測試項目1（艾菲爾花園）43-50
• 3.2.2.1 理論值計算43-45
• 3.2.2.2 實測值計算45-46
• 3.2.2.3 實測值與理論值對比分析46-48
• 3.2.2.4 熱舒適度指標(biāo)計算48
• 3.2.2.5 建筑物耗熱量計算48-49
• 3.2.2.6 建筑物能耗分析49-50
• 3.2.3 測試項目2（東方麗景大廈）50-56
• 3.2.3.1 理論值計算50-51
• 3.2.3.2 實測值計算51-52
• 3.2.3.3 實測值與理論值對比分析52-53
• 3.2.3.4 熱舒適度指標(biāo)計算53-54
• 3.2.3.5 建筑物耗熱量計算54-55
• 3.2.3.6 建筑物能耗分析55-56
• 3.3 新方案設(shè)計56-60
• 3.3.1 新建建筑設(shè)計方案56-58
• 3.3.2 既有建筑改進(jìn)方案58-59
• 3.3.3 新方案能耗比較59-60
• 3.4 本章小結(jié)60-62
• 第四章 鋼結(jié)構(gòu)-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析62-74
• 4.1 經(jīng)濟(jì)性分析思路62
• 4.2 不同結(jié)構(gòu)模型經(jīng)濟(jì)性比較62-69
• 4.2.1 方案設(shè)計62-66
• 4.2.2 造價計算66-67
• 4.2.3 效益評價67-69
• 4.3 不同節(jié)能方案的經(jīng)濟(jì)性分析69-72
• 4.3.1 既有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能改造前、后的經(jīng)濟(jì)性比較69-71
• 4.3.2 新建建筑方案采用節(jié)能方案后的經(jīng)濟(jì)性分析71-72
• 4.4 本章小結(jié)72-74
• 第五章 結(jié)論與設(shè)計建議74-78
• 5.1 設(shè)計建議及結(jié)論74-76
• 5.2 后繼工作76-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 致謝82-84
• 附錄84-86
• 附表86-101

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