建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型及分析

【摘要】： 近年來(lái),我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展的同時(shí),國(guó)家開(kāi)始對(duì)經(jīng)濟(jì)以外的方面,如大到環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約方面,以及小到改善人民居住狀況等問(wèn)題高度重視。各項(xiàng)法制逐步健全,還相應(yīng)制定了一批技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。而且,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日新月異,有關(guān)建筑節(jié)能中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的新型材料也層出不窮,其節(jié)能效果、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、實(shí)用性等多方面的因素都影響著新型材料能否得到廣泛的應(yīng)用。 本文依據(jù)民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)現(xiàn)總體節(jié)能50%,建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能應(yīng)達(dá)到30%的要求。以靜態(tài)傳熱模型為基礎(chǔ),采用模糊綜合評(píng)判的方法,建立以耗熱量指標(biāo)比、單位熱阻造價(jià)比、材料的性能和環(huán)境影響品質(zhì)值為變量的目標(biāo)函數(shù)。編制計(jì)算模型,分析在不同約束條件下的最優(yōu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組合。本文主要從三個(gè)方面的約束條件入手:一、定窗墻面積比。確定一種窗墻面積比后,優(yōu)化出各個(gè)指標(biāo)值分別最優(yōu)和綜合評(píng)價(jià)最優(yōu)時(shí)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)組合,然后再變化窗墻面積比的值,再進(jìn)行優(yōu)化分析;二、定造價(jià)。在規(guī)定的初投資范圍內(nèi),優(yōu)化出各種窗墻面積比下節(jié)能性最優(yōu)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)組合;三、定材料。選定墻體、窗戶或屋面的某一種或某幾種材料,計(jì)算選定材料所能構(gòu)成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)組合的各種指標(biāo)值,然后,分析比較由不同選定材料構(gòu)成的組合的指標(biāo)值。本文的目標(biāo)函數(shù)的每個(gè)變量都不是連續(xù)的值,故通過(guò)大量的閱讀文獻(xiàn)資料,搜集一定量的材料及相關(guān)數(shù)據(jù),并加以分析和計(jì)算,最終將數(shù)據(jù)編制成表,供函數(shù)計(jì)算使用。 本文的目標(biāo)函數(shù)不僅考慮節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)也兼顧了材料的其他性能,所以,最終的優(yōu)化組合有一定的實(shí)用價(jià)值。建筑物的設(shè)計(jì)者在進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料的選取時(shí),可以借助優(yōu)化結(jié)果作為設(shè)計(jì)的參考。 【關(guān)鍵詞】：圍護(hù)結(jié)構(gòu)組合 耗熱量指標(biāo) 經(jīng)濟(jì)性 劣度
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TU111.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-12
• 1.1.1 課題背景10-11
• 1.1.2 課題研究的目的和意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外同類課題的研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 國(guó)外研究狀況12-16
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.3 現(xiàn)有形式存在的問(wèn)題19
• 1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型21-46
• 2.1 模型的建立21-23
• 2.1.1 物理模型21-22
• 2.1.2 模糊綜合評(píng)判數(shù)學(xué)模型22-23
• 2.1.3 評(píng)判權(quán)向量的確定23
• 2.2 目標(biāo)函數(shù)的建立23-35
• 2.2.1 耗熱量比值的確定方法25-31
• 2.2.2 單位熱阻造價(jià)比值的確定方法31
• 2.2.3 材料性能的確定31-33
• 2.2.4 環(huán)境影響的確定33-34
• 2.2.5 綜合評(píng)價(jià)定量34-35
• 2.3 計(jì)算模型35-38
• 2.3.1 模型目標(biāo)設(shè)計(jì)35
• 2.3.2 模型編制環(huán)境選擇35-36
• 2.3.3 模型編制語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介36
• 2.3.4 模型功能分析36-37
• 2.3.5 模型功能模塊設(shè)計(jì)37-38
• 2.4 模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)38-41
• 2.4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析38-39
• 2.4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)39-40
• 2.4.3 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)40-41
• 2.5 模型功能模塊的建立41-43
• 2.5.1 建筑物基本情況分析模塊41-42
• 2.5.2 耗熱量指標(biāo)計(jì)算模塊42
• 2.5.3 單位熱阻造價(jià)計(jì)算模塊42
• 2.5.4 材料性能計(jì)算模塊42
• 2.5.5 環(huán)境影響計(jì)算模塊42
• 2.5.6 優(yōu)化綜合評(píng)價(jià)模塊42-43
• 2.6 界面設(shè)計(jì)43-45
• 2.7 本章小結(jié)45-46
• 第3章 圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料46-64
• 3.1 原始對(duì)比方案46-47
• 3.1.1 初始資料46
• 3.1.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)資料46-47
• 3.2 可選優(yōu)化材料47-58
• 3.2.1 墻體材料47-51
• 3.2.2 窗戶材料51-53
• 3.2.3 屋面材料53-57
• 3.2.4 地面材料57-58
• 3.3 材料評(píng)價(jià)定量化58-63
• 3.3.1 材料性能評(píng)價(jià)58-61
• 3.3.2 性能評(píng)價(jià)定量61
• 3.3.3 環(huán)境影響評(píng)價(jià)61-62
• 3.3.4 環(huán)境影響定量62-63
• 3.4 本章小結(jié)63-64
• 第4章 約束條件變化分析64-79
• 4.1 窗墻面積比變化64-68
• 4.1.1 節(jié)能分析64-67
• 4.1.2 經(jīng)濟(jì)性分析67-68
• 4.2 定造價(jià)68-74
• 4.3 定材料74-78
• 4.3.1 混凝土空心砌塊74-75
• 4.3.2 空心磚75-76
• 4.3.3 粘土磚76-77
• 4.3.4 對(duì)比分析77-78
• 4.4 本章小結(jié)78-79
• 第5章 綜合評(píng)價(jià)分析79-85
• 5.1 材料性能79-80
• 5.2 環(huán)境影響80-81
• 5.3 綜合評(píng)價(jià)分析81-84
• 5.3.1 數(shù)值分析81-82
• 5.3.2 材料分析82-84
• 5.4 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論85-87
• 參考文獻(xiàn)87-91
• 附錄91-104
• 致謝104

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