基于某装配式建筑的围护结构热桥分析与改进

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在全球资源短缺加剧和人们的环保意识逐渐提升的背景下,如何在保证经济发展的同时尽可能节约能源得到了社会的普遍关注。建筑能耗作为我国能耗的重要组成部分,降低热桥效应带来的建筑能耗增加一直都是研究的重点。一方面,节能与绿色的发展对建筑性能的精准分析提出了更高要求,另一方面,装配式等新技术引出了新的建筑结构,热桥构造形式变得更加复杂多样,这些均使得围护结构热桥的定量分析及改进研究成为必要。本文基于某装配式建筑,首先确定了其所出现的三处典型热桥:阳台、空调板和飘窗,其中飘窗部位热桥为该工程所特有。通过有限元分析,对其温度场及热流变化进行了分析,并借助等效传热系数的计算,对围护结构热桥断热的改进潜力进行了进一步分析,结果表明采取相应的断热方式后,围护结构保温隔热性能有所提升,阳台、空调板和飘窗的等效传热系数分别减少了21.98%、15.74%和29.55%,这一数据同时可用于随后的能耗分析中。在此基础上,本文进一步建立了装配式建筑的能耗分析模型,针对以下三个方面进行了动态能耗模拟研究:1)热桥对建筑能耗的影响。结果表明热桥的存在对建筑冬季采暖能耗的影响明显,使能耗增加10.16%;2)热桥断热改进的节能潜力。结果说明断热措施具有较明显的节能效果,飘窗部位的热桥断热使得能耗降低6.17%,其它两处热桥的断热,使得全年能耗进一步降低了1.17%;3)热桥程度改变的能耗变化。分析发现随着热桥程度的增加,建筑能耗变化基本呈正比,平均变化率为2.77;4)热桥断热节能潜力的影响因素分析。研究表明气候条件、保温形式、设备运行班制等对断热节能效果均有较大影响。本文从热桥部件传热分析到建筑动态能耗模拟两个方面对围护结构热桥的热工性能进行了深入分析,研究结果可为建筑围护结构的节能设计提供参考。
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