夏热冬冷地区农村住宅围护结构节能方案研究

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近年来,随着节能减排、碳中和等理念深入人心,我国建筑节能工作正在加快推进。乡村振兴战略的实施让农村地区经济水平有了大幅提升,农村居民对居住环境的要求逐渐提高。但由于在建造初期缺乏节能技术指导,围护结构普遍缺乏保温隔热措施,热工性能差,不仅难以满足居民对热舒适性的要求,也会造成不必要的能耗,现状亟待改善。本文以安庆地区农村住宅为研究对象,对比分析了常见围护结构保温隔热措施的优缺点及适应性。选取具有代表性的典型住宅进行了冬夏两季热环境测试以及围护结构传热系数测算。结果表明该地区农宅热工环境较差、围护结构传热系数过大,节能潜力巨大。运用能耗模拟软件De ST-h分别对外墙、屋面和外窗进行了模拟计算并分析得到:外墙宜采用挤塑聚苯板(XPS)外保温,保温层厚度宜控制在60mm以内;屋顶选用聚氨酯泡沫塑料(PU)倒置式屋面,保温层厚度控制在50mm以内;外窗通过选用塑钢窗框、双层玻璃、适当增加玻璃中空层厚度、在玻璃上镀膜以及降低镀膜的透过率均能降低传热系数,降低能耗。并对总负荷与外墙保温层厚度、屋面保温层厚度、外窗传热系数之间的变化关系进行了公式拟合。为达到最大节能效果,对外墙保温层厚度、屋面保温层厚度和外窗类型进行正交试验设计,运用静态投资回收期对各方案进行经济性评估,综合节能性和经济性分析得到围护结构最佳组合方案:外墙选择30mm XPS外保温、屋顶选取30mm PU倒置式保温、外窗选择镀Low-e膜中空(高透型)窗户,该方案的静态投资回收期为4.75年,节能率为45%。最后为验证此最佳方案的可行性,对可能易出现结露的外墙内部是否会发生冷凝进行了判别,计算结果显示在各个构造界面上,实际水蒸气压力均小于饱和水蒸气压力,实际水蒸气压力线与饱和水蒸气压力线不会相交,所以此围护结构方案的内部不会有冷凝情况发生。研究结果对夏热冬冷地区农村住宅建筑节能设计具有很好的指导意义。图[30]表[21]参[78]
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