【摘要】：隨著環(huán)境問題的日益突出以及煤、石油和天然氣等能源的緊缺,能源問題已經(jīng)成為制約社會經(jīng)濟發(fā)展的有一個重要因素。全球40%的能源消耗來源于建筑領域。因此建筑隔熱材料得到了迅猛的發(fā)展,一些新的隔熱涂料也不斷涌現(xiàn)。為了推動隔熱涂料的應用,需要對建筑隔熱涂料應用的節(jié)能效果進行研究并找到合適的評價方法。本文旨在通過對反射型隔熱涂料和輻射型隔熱涂料節(jié)能機理的分析、能耗的模擬和節(jié)能效果的實測,找到一種隔熱涂料節(jié)能效果的有效評價方法,對其在寒冷地區(qū)應用的節(jié)能效果進行研究,并指導隔熱涂料在寒冷地區(qū)的應用。首先,為了有效的解釋隔熱涂料的節(jié)能原理,本文分析了輻射型隔熱涂料的工作機理�；跓崞胶饫碚摵筒罘址▽o結構的傳熱分為圍護結構外表面換熱、內(nèi)部傳熱以及圍護結構內(nèi)表面?zhèn)鳠�。利用一維傳熱模型和斯蒂芬·玻爾茲曼定律將輻射、對流和導熱相結合,建立了穩(wěn)態(tài)條件下的圍護結構傳熱模型。其次,對隔熱涂料的節(jié)能效果進行理論計算,預估不同類型隔熱涂料對圍護結構傳熱的影響。利用圍護結構穩(wěn)態(tài)條件下的傳熱模型,對反射型隔熱涂料和輻射型隔熱涂料對于圍護結構的傳熱影響進行了計算和分析。通過計算,夏季外墻高涂料太陽反射比從0.5提高到0.9,能夠最高降低圍護結構傳熱84.9%,外墻涂料發(fā)射率從0.5提高到0.9,最高能夠減少圍護結構20.6%的傳熱量;冬季外墻反射型隔熱涂料在一定程度上會增加圍護結構的熱損失,而高發(fā)射率的內(nèi)墻涂料則可以最高減少冬季圍護結構的傳熱損失1.28W/m~2。再次,對隔熱涂料應用在寒冷地區(qū)的節(jié)能效果進行模擬研究。利用DeST-h能耗模擬軟件在寒冷地區(qū)建立建筑模型,模擬該建筑應用反射型隔熱涂料和輻射型隔熱涂料后自然條件下室內(nèi)的溫度以及空調(diào)能耗情況。經(jīng)過模擬和分析反射型隔熱涂料夏季節(jié)能率達到34.29%,而輻射型隔熱涂料則為14.6%;冬季內(nèi)墻輻射型涂料的發(fā)射率從0.8提高到0.9,能夠降低建筑熱損失8.3%。最后,建立一套標準化的隔熱涂料節(jié)能效果評價系統(tǒng),對隔熱涂料節(jié)能效果進行實地監(jiān)測。選取幾種典型的隔熱涂料對其全年的節(jié)能效果進行了實際監(jiān)測和評價。測試了幾種隔熱涂料的隔熱及保溫性能,建立一套隔熱涂料節(jié)能效果評價系統(tǒng),對兩種隔熱涂料全年的對于建筑室內(nèi)溫度及空調(diào)能耗的影響情況進行監(jiān)測和評價。在寒冷地區(qū)夏季外墻高太陽反射比涂料能夠降低能耗4.74kWh,節(jié)能率為11.7%;而在冬季高發(fā)射率內(nèi)墻涂料能夠節(jié)約空調(diào)能耗23.65kWh,節(jié)能率達到9.0%。
【學位授予單位】：中國建筑材料科學研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ637
【圖文】：

圖 1-1 2016 年到 2040 年全球能源的需求量變化預測情況Fig. 1-1 Forecast of Global Energy Demand Change from 2016 to 2040根據(jù)《BP 世界能源展望》報告，2015 年至 2020 年期間，全球建筑領域的能源需求量和能源需求增長量都有大幅提升[2]，到 2035 年，全球的能源消費增

圖 1-2 不同行業(yè)能源需求增長量Fig. 1-2 Energy demand growth in different industries基于上述情況，建筑隔熱材料得到了迅猛的發(fā)展，一些新的隔熱涂料也不斷涌現(xiàn)。為了推動隔熱涂料的應用，我們需要對建筑隔熱涂料應用的節(jié)能效果進行研究并找到合適的評價方法。

圖 1-3 我國建筑氣候規(guī)劃圖Fig. 1-3 Building Climate Planning Map of China寒冷地區(qū)是指最冷月平均溫度滿足-10℃~0℃，日平均溫度≤5℃的天數(shù)0~145 天的地區(qū)，其中北京地區(qū)就是典型的寒冷地區(qū)。但是近些年來，隨著全球氣候的變暖，寒冷地區(qū)的夏季溫度也逐年升高，

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本文編號：2790789