低碳建造目標下的寒冷地區建築圍護體系節能設計研究

《低碳建造目標下的寒冷地區建築圍護體系節能設計研究》是依託哈爾濱工業大學，由梅洪元擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：低碳建造目標下的寒冷地區建築圍護體系節能設計研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：梅洪元

項目摘要

本課題基於寒地自然、經濟、技術等現實條件，緊密結合我國當前節能減排、發展綠色經濟的重大社會需求，以構築寒地建築低碳發展模式、最佳化寒地建築節能技術、提高寒地建築運行效能為目標；建立基於全壽命周期的寒地低碳建築節能評估體系與節能技術標準; 通過多學科交叉的寒地低碳建築圍護體系節能技術集成、最佳化，在低碳建造目標下研究安全可靠、資源和能源消耗量更少、舒適度指數更高的寒地低碳建築圍護體系節能技術策略與節能構造形式。本課題的研究可以促進寒地節能建築技術的跨越式升級與節能建築材料的創新與發展；為我國建築業實現減耗節能、集約高效的生態目標提供理論支撐與現實可行的技術措施；為我國實現2020年全面節能65%做出實質性的推進工作。

結題摘要

面對全國城鄉現有幾百億平方米的高耗能建築，建築的節能問題己經得到全社會的關注，就我國目前的經濟發展水平和技術水平而言，普遍採用高技術實現建築節能是不現實的。因此可以從建築的基本功能入手，採用適宜技術，在經濟、功能和環境之間找到平衡點，使得建築設計既符合建築節能的理念，又符合我國現階段的國情。寒冷地區的建築能耗主要以冬季的採暖能耗為主，而建築能耗大部分是通過圍護體系散失的，所以圍護體系的節能設計關係到整個建築的節能效果。 本課題主要研究內容如下：對低碳目標下寒冷地區建築圍護體系進行基本解析，結合寒地維護體系的基本要素，提出寒地建築維護節能設計的影響因素以及寒地建築維護體系的發展趨勢，並從外牆、窗體、屋面三個部分對維護體系設計進行研究。針對外牆部分，明確提出實體外牆的節能設計措施，牆體保溫的處理方式、牆體保溫構造的核心材料、以及牆體保溫結構的一體化施工；玻璃幕牆體系節能設計措施包括節能設計的研究，採用適宜技術進行最佳化，寒冷氣候下的構造處理；其他生態型牆體節能措施，包括雙層皮牆體系統設計、防曬——集熱蓄熱型牆體設計以及垂直綠化型牆體的設計與施工。針對窗體部分，提出窗體材料及形式的節能設計，包括最佳化開窗係數以及最佳化窗體的透光材料和保溫材料；建築外窗構件的節能設計，包括最佳化節能建築的外窗，降低窗體的傳熱係數以及提高窗的氣密性；遮陽系統與通風系統的節能設計，包括基於功能和朝向的遮陽系統設計、基於方向和位置的通風系統化設計和可控制通風系統與節能設計。針對屋面部分，通過對寒地建築種植屋頂性能的分析，對種植屋面隔熱性能的測試和計算以及寒地種植屋面構造最佳化進行的探討；屋面保溫節能設計，包括寒地屋頂的保溫計算原理，屋面傾轉式日光保溫屋面設計以及新熱反射屋面隔熱節能設計；屋頂構造方式的整合最佳化，其中包括外保溫與倒置屋面設計、屋頂促進整體空間低碳循環的構造，構建低碳屋頂服務體系。 通過對建築節能理論的理解分析及對現有圍護體系節能技術的分析歸納總結，提出一套適合於寒冷地區建築圍護體系的節能設計策略，在節能軟體的輔助下對實際案例的模擬分析，在驗證節能策略的同時建立一套計算機輔助節能設計的流程。對建築圍護體系的節能設計更加細化和深入，降低建築能耗，體現我國建設資源節約型社會的發展理念。