蘭州市冬季供暖居住建筑室內(nèi)環(huán)境現(xiàn)狀與節(jié)能研究

【摘要】： 在能源危機(jī)的大環(huán)境下,節(jié)能已成為當(dāng)今時(shí)代的主題。蘭州也和其它大中城市一樣,建筑能耗和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾十分突出。對(duì)于居住建筑來說,由于蘭州地處寒冷地區(qū),夏天十分涼爽,空調(diào)使用不多,冬季供暖周期長(zhǎng),因此,居住建筑能耗主要集中在冬季供暖上。對(duì)蘭州市冬季供暖居住建筑的室內(nèi)環(huán)境性能及建筑能耗進(jìn)行評(píng)估可為制定蘭州市可持續(xù)發(fā)展的住宅政策提供一些必要的信息。 本文首先對(duì)位于甘肅省蘭州市市內(nèi)四區(qū)的居住建筑的建筑概況、供暖形式、居民對(duì)供暖室內(nèi)熱環(huán)境的評(píng)價(jià),以及住宅能耗、住宅采光、住宅聲環(huán)境等進(jìn)行了問卷調(diào)查,并選取了部分典型建筑對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行了實(shí)測(cè),研究其實(shí)際供暖效果,對(duì)比分析不同保溫形式下住宅室內(nèi)溫度、室外溫度及影響室內(nèi)溫度的因素。然后利用DeST-h軟件分別選取三種不同外墻保溫形式住宅各一處計(jì)算建筑能耗,對(duì)比分析其節(jié)能效果。最后對(duì)某外墻無保溫住宅進(jìn)行保溫節(jié)能改造,對(duì)比分析節(jié)能改造前后住宅室內(nèi)溫度及建筑能耗。 通過對(duì)蘭州市居住建筑室內(nèi)物理環(huán)境及建筑能耗的調(diào)查分析得出:蘭州市冬季供暖效果主觀滿意度僅為51%,不同外墻保溫形式的住宅供熱效果差異性大,其中,外保溫住宅主觀滿意度達(dá)90%。通過對(duì)比分析外保溫住宅、內(nèi)保溫住宅及全部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)“室內(nèi)熱環(huán)境”調(diào)查投票結(jié)果,表明外保溫技術(shù)保溫性能良好,如廣泛應(yīng)用外保溫技術(shù)對(duì)創(chuàng)造一個(gè)舒適的人居熱環(huán)境及節(jié)能降耗都有十分重要的意義。蘭州居民大部分都對(duì)節(jié)能住宅的概念有所了解,對(duì)節(jié)能建筑比較支持。對(duì)于節(jié)能改造的問題,住戶普遍擔(dān)心改造費(fèi)用太大,經(jīng)濟(jì)效益不大。在建筑能耗方面,蘭州市居住建筑節(jié)能潛力很大,大力發(fā)展太陽(yáng)能,有效控制通風(fēng)量及通風(fēng)時(shí)間,推廣居住建筑節(jié)能改造,可以有效減少建筑能耗。建筑采光整體滿意度較高。建筑聲環(huán)境方面有輕微噪聲污染。絕大部分住戶出行便利。綜合熱、聲、光等各因素的住宅環(huán)境總評(píng)價(jià)結(jié)果主觀滿意度較高。 選取蘭州市6出住宅進(jìn)行室內(nèi)溫度實(shí)測(cè),其中包括外墻無保溫住宅2處,外墻內(nèi)保溫住宅1處,外墻外保溫住宅3處。主要測(cè)試儀器有:日本加野公司出品的KanomaxClimomaster主機(jī)配A531探針,瑞士SWEMA公司出品的Swema Air300主機(jī)配SWE03探針,北京時(shí)代之峰科技公司生產(chǎn)的TI120系列紅外線測(cè)溫儀,普通干濕球溫度計(jì)。測(cè)試期間室外氣象參數(shù)由中國(guó)氣象局蘭州區(qū)域氣象中心提供。測(cè)試結(jié)果表明,無保溫住宅室內(nèi)溫度較低,不符合規(guī)范要求,逐日間室內(nèi)溫度波動(dòng)大,熱環(huán)境較差。無保溫住宅室內(nèi)溫度受室外氣溫影響,同時(shí)受到建筑蓄熱及供暖影響,但人為活動(dòng)影響更大,夜晚主要受供暖影響。內(nèi)保溫住宅室內(nèi)溫度符合規(guī)范要求,逐日間室內(nèi)溫度波動(dòng)較小,熱環(huán)境較好,內(nèi)保溫主要受建筑蓄熱及供暖影響,人為影響較小。外保溫住宅室內(nèi)溫度過高,遠(yuǎn)高于規(guī)范要求,熱環(huán)境較差。外保溫住宅同內(nèi)保溫住宅一樣,主要影響因素是建筑蓄熱及供暖。通過對(duì)比三種不同外墻保溫形式住宅供暖室溫可以看出,保溫措施對(duì)建筑節(jié)能有重要的作用,外保溫技術(shù)的保溫性能尤為突出,廣泛使用保溫技術(shù)不僅對(duì)于住戶的室內(nèi)舒適熱環(huán)境,而且對(duì)于充分利用能源降低建筑能耗,提高能源效率有重要意義。 在建筑能耗模擬部分,選取不同外墻保溫形式住宅各一處進(jìn)行建筑能耗模擬,模擬與實(shí)測(cè)對(duì)比結(jié)果如下:無保溫住宅模型使用典型的無保溫外墻,模擬室內(nèi)溫度變化趨勢(shì)與實(shí)測(cè)溫度變化趨勢(shì)基本一致,誤差可以接受。模擬結(jié)果表明,此處無保溫住宅,建筑窗墻比合適,冬季熱負(fù)荷和夏季冷負(fù)荷處于正常范圍,但冬季最大冷負(fù)荷偏大。內(nèi)保溫住宅模型使用典型的內(nèi)保溫外墻,其模擬溫度與實(shí)測(cè)溫度的變化趨勢(shì)同樣一致,但二者波峰出現(xiàn)的時(shí)間不同,這可能與軟件計(jì)算時(shí)與實(shí)際供熱系統(tǒng)的調(diào)控方式不同有關(guān),二者誤差比無保溫的更小一些。由于此內(nèi)保溫住宅外墻50%都是玻璃,因此其冬季熱負(fù)荷偏大,但其夏季冷負(fù)荷較小。外保溫住宅模型使用典型的外保溫外墻,室內(nèi)溫度模擬結(jié)果與內(nèi)保溫住宅相同,趨勢(shì)一致,誤差較小,同樣存在波峰出現(xiàn)時(shí)間不同的問題。而由于此處外保溫住宅窗墻比偏小,空調(diào)季冷負(fù)荷相對(duì)較大,采暖季熱負(fù)荷較小。同樣說明了建筑能耗是可以通過軟件進(jìn)行模擬的。在建筑模擬中,圍護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)熱擾對(duì)建筑能耗結(jié)果有很大的影響,同時(shí)能耗軟件的計(jì)算模式及內(nèi)置供熱系統(tǒng)定義對(duì)最后的結(jié)果有著至關(guān)重要的影響,準(zhǔn)確計(jì)算建筑能耗,需要準(zhǔn)確的對(duì)各方面進(jìn)行設(shè)置。 選取某無保溫住宅分別進(jìn)行外墻內(nèi)保溫改造及外墻外保溫改造,模擬其建筑能耗并做對(duì)比分析。結(jié)果表明:改造后室內(nèi)溫度有了顯著提高,同時(shí)相同室內(nèi)溫度下建筑能耗有所降低。由此可以看出,對(duì)無保溫住宅進(jìn)行節(jié)能改造是非常有必要的,有利于節(jié)能能源,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。 【關(guān)鍵詞】：居住建筑 室內(nèi)環(huán)境 DeST-h 建筑能耗模擬
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TU111
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 1 緒論13-24
• 1.1 建筑節(jié)能的必要性13-15
• 1.1.1 我國(guó)能源利用狀況13
• 1.1.2 建筑能耗13-14
• 1.1.3 建筑節(jié)能14-15
• 1.1.4 蘭州居住建筑節(jié)能研究的必要性15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-21
• 1.2.1 國(guó)外建筑節(jié)能研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)建筑節(jié)能研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與意義21-22
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.3.2 研究意義22
• 1.4 研究方法與技術(shù)路線22-24
• 1.4.1 研究方法22-23
• 1.4.2 技術(shù)路線23-24
• 2 蘭州市居住建筑冬季室內(nèi)環(huán)境現(xiàn)狀與住宅能耗調(diào)查分析24-45
• 2.1 蘭州市地理位置及氣候概況24-25
• 2.2 蘭州市居住建筑冬季室內(nèi)物理環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查25-27
• 2.2.1 調(diào)查對(duì)象及調(diào)查內(nèi)容25-26
• 2.2.2 調(diào)查內(nèi)容26
• 2.2.3 調(diào)查樣本的處理26
• 2.2.4 調(diào)查住戶概況26-27
• 2.3 蘭州市居住建筑冬季室內(nèi)環(huán)境現(xiàn)狀及能源使用情況與住宅節(jié)能現(xiàn)狀調(diào)查分析27-45
• 2.3.1 住宅概況及圍護(hù)結(jié)構(gòu)等項(xiàng)目調(diào)查分析27-35
• 2.3.2 室內(nèi)供熱環(huán)境調(diào)查分析35-38
• 2.3.3 住宅能源利用情況調(diào)查38-39
• 2.3.4 住宅室內(nèi)光環(huán)境調(diào)查分析39-42
• 2.3.5 住宅室內(nèi)聲環(huán)境調(diào)查分析42-43
• 2.3.6 其他項(xiàng)目調(diào)查43-44
• 2.3.7 綜合主觀滿意程度44-45
• 3 蘭州市居住建筑冬季供暖現(xiàn)狀實(shí)測(cè)與分析45-74
• 3.1 測(cè)試的基本情況45-49
• 3.1.1 測(cè)試建筑的選取45-46
• 3.1.2 測(cè)試項(xiàng)目46
• 3.1.3 測(cè)試儀器、測(cè)試方法及誤差分析46-49
• 3.2 外墻無保溫住宅供暖現(xiàn)狀測(cè)試49-56
• 3.2.1 測(cè)試住宅1——蘭州交通大學(xué)家屬區(qū)住宅1供暖現(xiàn)狀測(cè)試49-55
• 3.2.2 測(cè)試住宅2——蘭州交通大學(xué)家屬區(qū)住宅2供暖現(xiàn)狀測(cè)試55-56
• 3.3 外墻外保溫住宅供暖現(xiàn)狀測(cè)試56-68
• 3.3.1 測(cè)試住宅3——科教城住宅1供暖現(xiàn)狀測(cè)試57-62
• 3.3.2 測(cè)試住宅4——科教城住宅2供暖現(xiàn)狀測(cè)試62-68
• 3.3.3 測(cè)試住宅5——蘭州交通大學(xué)桃海小區(qū)某住宅供暖現(xiàn)狀測(cè)試68
• 3.4 外墻內(nèi)保溫住宅供暖現(xiàn)狀測(cè)試68-72
• 3.4.1 測(cè)試住宅6——蘭州交通大學(xué)家屬區(qū)住宅3供暖現(xiàn)狀測(cè)試69-72
• 3.5 三種住宅室內(nèi)溫度對(duì)比72-74
• 4 居住建筑能耗模擬分析方法發(fā)展與DEST簡(jiǎn)介74-77
• 4.1 建筑能耗模擬的意義74
• 4.2 建筑模擬工具介紹74
• 4.3 DeST-h簡(jiǎn)介及驗(yàn)證74-75
• 4.3.1 DeST發(fā)展74
• 4.3.2 DeST-h介紹及特點(diǎn)74-75
• 4.3.3 DeST-h的基本模塊75
• 4.4 DeST-h驗(yàn)證75-77
• 4.4.1 DeST-h的理論驗(yàn)證75
• 4.4.2 DeST-h與世界其它能耗軟件的比較75-77
• 5 典型居住建筑能耗模擬77-101
• 5.1 典型外墻無保溫住宅能耗模擬——測(cè)試住宅1能耗模擬77-86
• 5.1.1 模型的建立77-78
• 5.1.2 模型圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置78-80
• 5.1.3 住宅熱擾設(shè)定80-82
• 5.1.4 室內(nèi)通風(fēng)設(shè)定82
• 5.1.5 無保溫住宅模擬計(jì)算結(jié)果分析82-86
• 5.1.6 DeST-h計(jì)算的系統(tǒng)負(fù)荷86
• 5.2 典型外墻內(nèi)保溫住宅能耗模擬——測(cè)試住宅6能耗模擬86-92
• 5.2.1 模型的建立86-88
• 5.2.2 模型圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置88-89
• 5.2.3 住宅熱擾設(shè)定89
• 5.2.4 室內(nèi)通風(fēng)設(shè)定89
• 5.2.5 內(nèi)保溫住宅模擬計(jì)算結(jié)果分析89-91
• 5.2.6 DeST-h計(jì)算的系統(tǒng)負(fù)荷91-92
• 5.3 典型外墻外保溫住宅能耗模擬——測(cè)試住宅3能耗模擬92-99
• 5.3.1 模型的建立92-94
• 5.3.2 模型圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置94-95
• 5.3.3 住宅熱擾設(shè)定95
• 5.3.4 室內(nèi)通風(fēng)設(shè)定95
• 5.3.5 外保溫住宅模擬計(jì)算結(jié)果分析95-99
• 5.3.6 DeST-h計(jì)算的系統(tǒng)負(fù)荷99
• 5.4 誤差分析99-101
• 5.4.1 誤差大小分析99-100
• 5.4.2 誤差影響因素分析100-101
• 6 外墻無保溫住宅節(jié)能改造及DeST-h能耗模擬101-109
• 6.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造101
• 6.2 建筑通風(fēng)定義101-102
• 6.3 室外氣象條件102
• 6.4 改造前后室溫及能耗對(duì)比102-108
• 6.4.1 自然室溫對(duì)比102-104
• 6.4.2 供暖室溫對(duì)比104-106
• 6.4.3 房間能耗對(duì)比106-107
• 6.4.4 建筑能耗對(duì)比107-108
• 6.5 小結(jié)108-109
• 結(jié)論109-111
• 致謝111-112
• 參考文獻(xiàn)112-114
• 附錄A 第三章、第五章附圖及附表114-128
• 附錄B 住宅環(huán)境性能問卷調(diào)查表128-131
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果131

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淺談豫北鄉(xiāng)村居住建筑    楊春方;張健杰;

室內(nèi)環(huán)境對(duì)慢性阻塞性肺疾病急性加重的影響    謝國(guó)鋼;金先橋;

廈門夏季熱環(huán)境狀況與居住建筑節(jié)能分析    李莉;

節(jié)能住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的分析確定    葉洪章;陳英杰;劉洪濤;

采暖居住建筑實(shí)用室內(nèi)評(píng)價(jià)溫度檢測(cè)及評(píng)價(jià)方法的探討    徐選才;程玉金;

居住建筑電氣火災(zāi)的成因及對(duì)策    董鎖吉;朱衛(wèi)紅;

小區(qū)居住建筑的集中供冷供熱    李寧;

蘭州將實(shí)施建筑節(jié)能65%標(biāo)準(zhǔn)    記者 周丹波

室內(nèi)環(huán)境中的色彩設(shè)計(jì)解決方案    裴曉禹

你家的室內(nèi)環(huán)境達(dá)標(biāo)了嗎？    王曉虎

家具檢測(cè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)亟待完善    本報(bào)記者 孫燕明

北京室內(nèi)環(huán)境治理中心成立    可心

何為室內(nèi)環(huán)境權(quán)    

夏季辦公警惕建筑污染綜合癥    本報(bào)記者 夏凌

室內(nèi)環(huán)境差 婦女最受傷    宋廣生

專家評(píng)點(diǎn)室內(nèi)環(huán)境    記者 邵斌

室內(nèi)環(huán)境 污染何來    特邀專家：上海市建筑材料及構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站工程師 鄧金華 華梅

當(dāng)代廣州中心城區(qū)居住建筑發(fā)展研究    董毅

室內(nèi)環(huán)境的舒適性評(píng)價(jià)與灰色理論分析研究    朱赤暉

清代室內(nèi)環(huán)境營(yíng)造研究    李瑞君

河南地區(qū)明清會(huì)館建筑及其室內(nèi)環(huán)境研究    張笑楠

西藏地區(qū)被動(dòng)太陽(yáng)能建筑采暖研究    王磊

西藏高原低能耗居住建筑構(gòu)造體系研究    桑國(guó)臣

北方采暖地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造經(jīng)濟(jì)激勵(lì)研究    金占勇

基于有限元分析與實(shí)驗(yàn)的窗口物理環(huán)境品質(zhì)綜合提升研究    劉剛

室內(nèi)環(huán)境顆粒物濃度預(yù)測(cè)模型及污染控制策略研究    田利偉

室內(nèi)環(huán)境對(duì)人員工作效率影響機(jī)理與評(píng)價(jià)研究    蘭麗

蘭州市冬季供暖居住建筑室內(nèi)環(huán)境現(xiàn)狀與節(jié)能研究    唐亮

長(zhǎng)沙市居住建筑室內(nèi)環(huán)境及其能耗的實(shí)測(cè)與調(diào)查分析研究    潘尤貴

居住建筑節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)應(yīng)用研究    楊志明

居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)研究    鮑學(xué)芳

分戶計(jì)量供熱鄰室傳熱對(duì)室內(nèi)供暖的影響分析    張?zhí)煊?/span>

汲取傳統(tǒng)民居營(yíng)養(yǎng)的居住建筑設(shè)計(jì)節(jié)能初探    蔣佳

金華地區(qū)居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能體系設(shè)計(jì)研究    朱穎鵬

烏魯木齊地區(qū)既有居住建筑綜合節(jié)能改造研究    格麗曼

轉(zhuǎn)型與重構(gòu)    陳震宇

居住建筑的生態(tài)適用設(shè)計(jì)    韓燕