被动式节能住宅典型热桥的模拟分析及优化研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文被动式节能住宅典型热桥的模拟分析及优化研究论文作者：刘忠鹏学生类别：全日制学科门类：工学硕士学科专业：供热、供燃气、通风及空调工程指导教师：王华军职称：教授资金基金项目：天津市科技特派员项目（No.15JCTPJC59000）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofEngineeringSIMULATIONANDOPTIMIZATIONANALYSISOFTY

2、PICALTHERMALBRIDGESINPASSIVEHOUSESbyLiuZhongpengSupervisor:Prof.WangHuajunApril2016ThisworkwasfundedbyExcellentScientificSpecialCommissionerFoundationofTianjin（No.15JCTPJC59000）摘要被动式住宅作为当前低能耗建筑的一种形式，是指不用主动采暖和空调系统就可以维持舒适室内热环境的建筑。建筑热桥普遍存在于传统住宅以及被动式住宅建筑中，对能耗和室

3、内热坏境的质量影响很大。研究解决热桥耗热问题，提出抑制或消除热桥的措施，对被动式住宅的推广应用具有举足轻重的作用。被动式住宅采取了良好的围护结构以及精密的施工工艺。为了定量地分析被动式住宅相比传统住宅在采暖季热桥影响的范围，本文利用FLUENT数值模拟软件对被动式节能住宅以及传统节能住宅典型热桥部位进行稳态二维模拟，分析得出在被动式节能建筑中，热桥得到了良好的抑制，影响范围有了很大程度的减小。运用DeST能耗模拟软件对秦皇岛市“在水一方”小区典型被动式住宅建筑建立模型并进行标准化处理。能耗模拟时，在建筑地点、

4、热扰、空调及房间功能等参数相同的情况下，对模型的外围护结构的参数分别按照被动式住宅标准、75%节能标准、65%节能标准以及50%节能标准进行设置。将模拟结果进行对比分析发现，一个采暖季内，被动式住宅比75%节能住宅、65%节能住宅和50%节能住宅节约能耗10.98kWh/(m2·a)、20.69kWh/(m2·a)和55.31kWh/(m2·a)，提高能耗指标分别为58%、72.3%和87.4%。可见在采暖季，被动式住宅比普通节能住宅更节约能耗。最后，运用蒙特卡罗数值算法对该建筑热桥模型在不同的节能标准下进行

5、能耗的计算。结果表明：被动式住宅热桥总耗热量相对于75%、65%及50%节能住宅减少了42.2%、53.7%和66.9%，因此被动式住宅围护结构的防热桥措施相对完善。被动式住宅热桥耗热比重占总耗热比重的27.1%，而在75%、65%和50%节能住宅中分别占22.1%、16.3%和10.2%，可得被动式节能住宅节能率大概为91%。被动式住宅的总能耗和热桥能耗在降低，但是热桥能耗比重却在增大。所以，提出抑制热桥的措施显得尤其重要，也会给我国被动式节能住宅推广及结构优化提供强有力的依据。关键词：被动式节能住宅热桥能

6、耗模拟节能率IABSTRACTPassivehousing,asaformofthecurrentlowenergyconsumptionbuildings,referstothebuildingwhichcanmaintainacomfortableindoorthermalenvironmentwithoutactiveheatingandairconditioningsystem.Buildingthermalbridgeexistsintraditionalresidentialbuildingsan

7、dpassivehousings,whichhasgreatinfluenceonthebuildingenergyconsumptionandthequalityoftheindoorthermalenvironment.Tosolvethethermalbridgethermaldissipationandputforwardmeasurestorestrainoreliminatethermalbridgearevitalforthepopularizationandapplicationofpassi

8、vehousing.Goodpalisadestructureandprecisionconstructiontechnologyareadoptedinpassivehousing.Inordertoanalyzequantitativelytheinfluencecircleofthermalbridgeinthepassivehousecomparedwiththetraditionalres