本文關(guān)鍵詞：以低能耗為視角的北方寒冷地區(qū)高校建筑設(shè)計策略分析

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【摘要】：2014年世界能源數(shù)據(jù)顯示,中國的燃料消耗量占全世界總消耗量的23%,其中建筑能源消耗量約占總能耗的39%,己成為主要的能耗和碳排放大戶。1999年,我國教育部提出：到2010年高等教育的入學(xué)率要從9%提高到15%,各地為響應(yīng)號召開始大規(guī)模的建校擴(kuò)招,尤其是在2008年達(dá)到一個新高潮。據(jù)2005年統(tǒng)計,我國高校的總能耗占全國總能耗的8%,總用水量占全國市政供水的6.6%,人均能耗水平和水耗水平均高于我國人均生活用能和用水水平。截至2013年,我國高等院校數(shù)量約2788所,在校生約3499萬人,學(xué)校面積約76900萬m2,其中北方寒冷地區(qū)所占比值均50%左右。而且寒冷地區(qū)冬季全面采用集中采暖模式,能耗狀況尤為嚴(yán)峻。如此大規(guī)模的建筑存量,具有較大的節(jié)能潛力。本文以北方寒冷地區(qū)高校建筑為研究對象,從當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鞒霭l(fā),綜合考慮建筑的熱舒適與能耗,提出針對北方寒冷地區(qū)高校建筑的低能耗策略。首先統(tǒng)計高校建筑的能耗和室內(nèi)熱環(huán)境數(shù)據(jù),分析能耗使用現(xiàn)狀和建筑室內(nèi)熱環(huán)境存在的問題。然后以“氣候適應(yīng)性模型”為指標(biāo),利用Climate Consultant軟件模擬分析北方寒冷地區(qū)六個典型城市(大連、北京、石家莊、濟(jì)南、太原、鄭州)高校建筑的被動式策略,對比分析節(jié)能策略的有效性指數(shù),得出外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是該地區(qū)主要耗能因素。結(jié)合北方寒冷地區(qū)高校建筑存在的問題,從提高建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)(外墻、屋頂、外窗)保溫隔熱性能角度分析建筑的節(jié)能改造措施。在上述研究基礎(chǔ)上,借助節(jié)能模擬軟件DeST模擬北方寒冷地區(qū)某高校代表性建筑全年負(fù)荷和自然室溫變化,分別分析外墻、外窗、屋頂改造前后的節(jié)能效果,得出最優(yōu)節(jié)能改造策略。將上述有效策略進(jìn)行優(yōu)化組合,通過數(shù)據(jù)的對比,評估驗(yàn)證組合策略的節(jié)能效果,得出最適合北方寒冷地區(qū)高校建筑的節(jié)能改造方案。本文分類統(tǒng)計校園建筑的總能耗和分項(xiàng)電耗,實(shí)測高校典型建筑室內(nèi)熱環(huán)境,并在此基礎(chǔ)上采用Climate Consultant和DeST軟件進(jìn)行模擬分析。熱環(huán)境與能耗結(jié)合、實(shí)測與模擬結(jié)合,對研究高校類建筑能耗問題具有借鑒和指導(dǎo)作用。同時北方寒冷地區(qū)高校建筑的節(jié)能設(shè)計策略,對于指導(dǎo)高校建筑的設(shè)計和改造,實(shí)現(xiàn)高校的可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。
【關(guān)鍵詞】：北方寒冷地區(qū) 高校建筑 建筑能耗 熱舒適 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU244.3;TU201.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 研究背景與意義10-13
• 1.1.1 當(dāng)前能源形勢10-11
• 1.1.2 全球背景下的高校建筑設(shè)計11-13
• 1.1.3 高校建筑低能耗設(shè)計的意義13
• 1.2 國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 國內(nèi)外典型案例16-18
• 1.3 相關(guān)概念18-21
• 1.3.1 高校建筑18
• 1.3.2 建筑能耗與建筑節(jié)能18-19
• 1.3.3 建筑熱環(huán)境與熱舒適19-20
• 1.3.4 建筑能耗和建筑熱環(huán)境的關(guān)系20-21
• 1.4 研究內(nèi)容與方法21-24
• 1.4.1 研究內(nèi)容21-22
• 1.4.2 研究方法22
• 1.4.3 研究框架22-24
• 2 北方寒冷地區(qū)高校建筑建筑能耗和熱環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)研24-53
• 2.1 北方寒冷地區(qū)劃分與氣候特征24-25
• 2.1.1 北方地區(qū)24
• 2.1.2 寒冷地區(qū)24-25
• 2.2 北方寒冷地區(qū)高校現(xiàn)狀25-28
• 2.2.1 北方寒冷地區(qū)高校建設(shè)概況25-26
• 2.2.2 北方寒冷地區(qū)高校建筑特點(diǎn)26-27
• 2.2.3 北方寒冷地區(qū)高校能耗特點(diǎn)27-28
• 2.3 北方寒冷地區(qū)某高校建筑實(shí)測能耗概況28-36
• 2.3.1 案例高校概況28
• 2.3.2 高校電耗概況28-34
• 2.3.3 建筑電耗特點(diǎn)34-36
• 2.4 案例建筑熱環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)研36-51
• 2.4.1 基本情況36-37
• 2.4.2 測試工具和測試點(diǎn)的布置37
• 2.4.3 室內(nèi)溫濕度評價標(biāo)準(zhǔn)37-39
• 2.4.4 夏季溫濕度調(diào)研分析39-43
• 2.4.5 冬季溫濕度調(diào)研分析43-47
• 2.4.6 室內(nèi)不同位置溫濕度調(diào)研分析47-51
• 2.5 本章小結(jié)51-53
• 3 基于熱舒適的北方寒冷地區(qū)低能耗設(shè)計策略分析53-70
• 3.1 Climate Consultant的策略分析方法53-56
• 3.1.1 基于熱舒適的低能耗設(shè)計策略分析方法53
• 3.1.2 Climate Consultant簡介53-56
• 3.2 基于熱舒適的北方寒冷地區(qū)建筑低能耗設(shè)計策略有效性分析56-63
• 3.2.1 典型城市的選取及分析56
• 3.2.2 城市建筑被動式設(shè)計策略有效性指數(shù)分析56-59
• 3.2.3 主要被動式設(shè)計策略有效性指數(shù)分析59-63
• 3.3 主要影響因素——外圍護(hù)結(jié)構(gòu)低能耗設(shè)計策略63-69
• 3.3.1 外墻保溫與隔熱技術(shù)64-66
• 3.3.2 外窗保溫與隔熱技術(shù)66-68
• 3.3.3 屋頂保溫與隔熱技術(shù)68-69
• 3.4 本章小結(jié)69-70
• 4 低能耗視角下北方寒冷地區(qū)高校建筑設(shè)計策略分析70-99
• 4.1 DeST的能耗模擬方法70-73
• 4.1.1 DeST簡介71
• 4.1.2 DeST主要特點(diǎn)71-73
• 4.2 低能耗建筑設(shè)計方案模擬73-75
• 4.2.1 案例建筑模型的建立73-75
• 4.2.2 模擬計算75
• 4.3 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)對建筑能耗的影響驗(yàn)證75-93
• 4.3.1 外墻75-86
• 4.3.2 外窗86-92
• 4.3.3 屋頂92-93
• 4.4 優(yōu)化組合方案93-98
• 4.4.1 優(yōu)化方案組合93
• 4.4.2 模擬結(jié)果分析93-96
• 4.4.3 節(jié)能減排效果模擬96-98
• 4.5 本章小結(jié)98-99
• 結(jié)論與展望99-101
• 參考文獻(xiàn)101-104
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況104-105
• 致謝105-106

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1086042