夏热冬冷地区保温墙体节能效果分析.pdf

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1、128低温建筑技术2013年第O5期(总第179期)夏热冬冷地区保温墙体节能效果分析李金，钱晓倩，吴敏莉，朱理(浙江大学建筑工程学院．杭州310058)【摘要】墙体外保温在北方地区被证实具有很好的节能效果，然而推广诸如夏热冬冷区域的南方地区却收效甚微，结合夏热冬冷地区人们部分时间部分空间用能的特点，通过实测和计算显示，内保温在该区域或许才是真正有效的节能墙体。夏热冬冷地区空调能耗主要消耗在围护结构内能的改变上，而内保温能够大量减少这部分用能。【关键词】用能特点；外保温；内保温【中图分类号】TU201．5【文献标识码】

2、B【文章编号】1001—6864(2013)05—0128—03当今能源问题日益紧张，节能与可持续发展便成实验中为模拟空调，通过加热器及温度开关来控为现在与将来工作的重点，建筑节能更是之后节能工制室内的温度，并按照规范对室内温度的要求，将室作开展的一个重要方向。减少建筑能耗的诸多方法内温度的目标温度定制为l8℃。为了符合夏热冬冷之中，在墙体表面贴保温材料便是被普遍采用的一种地区的特点，用能测试时间从夜间10点至次日6点。方法。保温材料通常既可以贴在墙体表面外侧(外保保温材料分别置于四周墙体的外侧和内侧，分别温)，也可

3、贴在墙体表面内侧(内保温)。在北方地区，进行外保温墙体和内保温墙体的测试，两次测量的室普遍采用的便是墙体外保温，通过多年的实践经验表外温度与实际用能如图1、图2所示。明，外保温在北方地区的确有非常好的节能效果，之7后北方的这种墙体外保温的节能经验便被推广到如6夏热冬冷区域的南方地区，可是若干年的统计数据显髓5赠示，在夏热冬冷地区，节能效果并不明显。实际上，北4方与夏热冬冷地区的用能模式存在着很大的差异，北3方用能以冬季供暖为主，是整栋建筑24h全空间供暖，Ol0000200003000D但是夏热冬冷地区用能却是夏季为

4、主，且用能是部分时问／目时间部分空间用能，即具有间歇分室用能的特点，用图1两次测试室外温度能时段往往是夜间至次日的8h，且用能也仅仅是部分l0房间。那么对于间歇分室用能来说，保温材料在墙体8内侧还是外侧更适合更节能，需要重新考虑和选择。童61实验方案及结果藿42北方地区因为全空间用能，是将整个建筑物作为O一个整体，内部温度都是由暖气升温，但是夏热冬冷012345678地区由于只是个别房间靠空调调节温度，其余房间温时间，h度并不调节，因此需要以室为单位来分析。图2两次测试用电实验中按1／3比例缩小某卧室，用水泥砖砌筑一

5、间1200mmX1650mmX930mm的空间模拟某卧室，墙两次测试中，室内初始温度与室外温度几乎相体厚度为120mm，采用水泥砖；保温材料采用挤塑聚同，但是由图1看到，外保温时的测试温度明显比内保苯板，厚度为20mm。同时，将居室地板及顶板用木板温测试时高几度，即在同样升温达到18％的室内温度来代替，由于考虑的是墙体结构的影响，实验中用木时，测试中内保温墙体需要比外保温墙体达到更大的板代替混凝土充当上下面围护并不影响结果对比。温差，环境更加寒冷恶劣，但即便如此，两次测试中外李金等：夏热冬冷地区保温墙体节能效果分析1

6、29保温仍比内保温消耗更多电量。即对于间歇分室用能特点来说，内保温墙体节能效果更显著。2节能效果不同原因分析为找到用能之间的差异，理想的情况是两次外界环境条件完全相同，可以更明显地找到造成不同的原因，因此需找到一种计算方法，可以很好地描述此过程，人为地输入相同的外界环境，形成更好的对比。计算外表面(1)计算方法。对于某房间，当夏季开启空调时间，h后，房间内部存在冷热量的变化，根据能量平衡有：图4外保温墙体热流密度TpC'／3I,J,Ita=q—h‘F‘(一)一h‘Fr‘(—度曲线与时间轴(轴)围成的面积大体可以代表总

7、)一h·F·(—)(1)体用能(第二、三部分用能之和)，图中计算与实测值式中，c为空气比热，J／(kg·K)；p为空气密度，符合程度相当高，因而该计算方法可以认为是切实有效的。同时，图中外壁热流密度曲线与时间轴(轴)kg／m；为空气体积，m；为空气温度，oc；q为热围成的面积代表单位面积第三部分用能，两条曲线中源功率，W；h为内表面换热系数，W／(m·K)；F为间的面积代表单位面积第二部分用能。无论是第二面积，m；角标口、q、c,f分别表示空气、墙体、顶板、和第三部分，计算结果与实测结果都相当接近，这为底板。分析相同

8、环境下能量的流向提供了坚实的基础。．可以应用改进的欧拉法数值计算方法来计算此罡趟黼薅霰g．、越嚣烬蕻由于两次测试中变量除了所要分析的∞内∞外保∞温∞加0类方程，从而由初始温度计算出下一时刻空气的温墙体外，温度也是在变化的，这个变量使得影响因素度。根加据∞热踟传导∞的∞微加分方O程，假设墙体为一维导热：具有不确定性，因此可以利用该方法计算相同温度