基于成本的墙体保温层厚度多学科优化研究

基于成本的墙体保温层厚度多学科优化研究

论文摘要

建筑墙体中使用保温层是最有效的节能措施之一,但是现有的保温层厚度是根据节能标准而定,并没有从建筑寿命周期中总体考虑保温层的最优厚度。因此,本文从建筑生命周期评价(LCA)理论出发,综合考虑了实际气候下墙体传热,对目前我国目前的空调能源结构、保温材料价格、建筑物寿命、空调设备性能、银行利率等因素进行研究。建立了实用的完善的保温层厚度的经济学模型。利用频域回归方法(FDR)计算一维墙体非稳定传热;并就湿分对墙体传热的影响进行了研究。利用辐射时间序列(RTS)方法将墙体传热转化为负荷。将计算出的采暖空调负荷与保温层厚度的经济学模型相结合,最终形成了实用的建筑围护结构保温层最优厚度计算软件,该软件界面友好,操作方便,可确定我国不同地理位置所对应的气候条件下围护结构各种保温层的最佳厚度。这一研究成果可作为围护结构设计标准使用,同时可对旧建筑的节能改造提供数据参考。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究课题的提出
  • 1.2 国内外研究现状及发展概况
  • 1.3 本文研究的内容及主要的工作
  • 第二章 经济学模型建立
  • 2.1 生命周期评价(LCA)简介
  • 2.2 生命周期评价在建筑上的应用
  • 2.3 建筑能源消耗清单计算模型
  • 2.4 模型简化与处理
  • 2.5 数据的采集与整理
  • 第三章 墙体传热计算
  • 3.1 概述
  • 3.2 围护结构非稳态传热传递矩阵
  • 3.2.1 单层均质板壁
  • 3.2.2 内外表面空气边界层
  • 3.2.3 包括内外表面空气边界层的多层板壁结构
  • 3.2.4 围护结构传热和吸热s-传递函数
  • 3.3 频域回归方法
  • 3.3.1 围护结构非稳定传热的系统辨识理论
  • 3.3.2 反应系数及墙体传热计算
  • 3.3.3 验证方法的误差原则
  • 3.4 计算步骤
  • 3.5 结果验证
  • 第四章 墙体热湿耦合传热计算
  • 4.1 概述
  • 4.2 建筑构件内耦合传热传湿的数学模型
  • 4.2.1 传热传湿数学模型的建立
  • 4.2.2 边界条件处理
  • 4.2.3 导热系数λ
  • 4.3 热湿耦合方程的求解方法
  • 4.3.1 单层材料定导热系数λ时
  • 4.3.2 多层墙体求解方法
  • 4.4 计算步骤
  • 4.5 结果验证
  • 4.6 一维墙体传热量和热湿耦合传热量比较
  • 第五章 空气调节负荷计算
  • 5.1 概述
  • 5.2 辐射时间序列方法
  • 5.3 RTSM 计算空调负荷的步骤
  • 5.4 空调负荷验证
  • 5.5 全年空调负荷计算
  • 5.5.1 一维墙体传热负荷计算
  • 5.5.2 热湿耦合传热负荷计算
  • 第六章 软件的编制
  • 6.1 软件开发
  • 6.2 软件应用
  • 第七章 全文总结与展望
  • 7.1 本文的主要工作
  • 7.2 需要进一步研究的问题
  • 参考文献
  • 硕士期间发表的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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