基于DesignBuilder的外墙保温对办公建筑室内热环境的影响研究.pdf

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1、基于DesignBuilder的外墙保温圃■M●■岫M对办公建筑室内热环境的影响研究许倩语宋文武江竹魏立超杨秀鑫西华大学建筑与土木工程学院西华大学能源与动力工程学院摘要：基于DesignBuilder蒯。f-，分别选择成都地区夏季和冬季的典型代表日，采用不同的基层墙体(钢筋混凝土、加气混凝土和砖砌体)和不同的保温材料(EPs保温板、XPS保温板和聚氨酯保温板)分别对办公建筑冬夏季室内热环境的影响进行模拟研究，分析了房间的不同基层墙体类型，外墙不同的保温材料对室内平均温度的影响。模拟结果表明：钢筋混凝土+聚氨酯保温板能有效的改善室内热环境，夏季室内平均温度降低了1．5。C～1．9。C，冬季

2、室内平均温度升高了·1．2。C—1．5。C。关键词：建筑节能；外墙保温；墙体材料；室内热环境1引言近年来，随着办公类建筑逐渐增多，建筑节能成了人们关注的焦点，同时人民生活水平的不断提升，对室内的舒适度要求也越来越高。围护结构中的外墙耗能很大，通过外墙的能耗约占建筑围护部件总能耗的25％一30％，直接影响着室内的舒适度，而今外墙的保温技术发展成熟，保温材料种类繁多，采用外墙保温技术可以降低能耗，提高室内舒适度。不同的外墙基层墙体和保温材料结合时保温效果在不同的地区不一样，基于上述问题，本文首先对成都地区的办公建筑外墙采用外墙外保温的方法分别以钢筋混凝土、加气混凝土和砖砌体三种不同的基层墙体

3、和保温材料结合时对室内的热环境进行了模拟研究，其次对建筑墙体采用不同的保温材料对室内的热环境进行对比研究。2模拟条件2．1模型说明本文利用DesignBuilder进行建模，DesignBuilder是由英国DesignBuilder公司基于EnergyPlus开发的一款商业建筑能耗分析软件。计算对象为成都某办公楼。该楼南北朝向，共5层，一层层高4．5m，2层～5层层高3．3m，占地面积1975．98nf，窗墙比28％，模型如图1所示。图1建筑模型图2．2模拟设置外墙外保温的保温材料为聚苯乙烯泡沫塑料，研究不同的基层墙体对建筑室内舒适度的影响，设定了3种类型的基层墙体如表1所示，基层墙体

4、的热工参数如表2所示。表1不同基层墙体的外墙结构参数基层墙体水泥砂浆聚苯乙烯墙体(mm)泡沫塑料(mm)钢筋混凝土2001060加气混凝土2001060砖砌体2001060表2基层墙体的热工参数表导热系数入蓄热系数S比热容C材料名称(W／(m·℃))(KJ／(kg·℃))钢筋混凝土1．7417．200．92加气混凝土0．223．591．05砖砌体0．798．121．07上述三种墙体的厚度和做法一样，只是基层墙体不一样，分别采用三种基层墙体进行对比模拟研究。气象参数采用成都典型气象年数据，夏季最热月(7月)日平均最高温度29．0℃，极端最高温度34．8℃；冬季最冷月(1月)日平均最低温度2

5、．7℃，极端最低温度一0．9℃，以7月31日和8月1、2日作为夏季典型代表日。3模拟结果分析3．1不同的基层墙体对室内平均温度的影响对此办公建筑的外墙分别采用三种类型的基层墙体进行模拟，在模拟时段选用7月31日、8月1、2日作为夏季典型代表日和1月1、2、3日作为冬季典型代表日分别对三种外墙的室内平均温度进行比较，其结果如图2、3所示。图2夏季不同的基层墙体室内平均温度2016．06藏DOOM^Windows墙体I8．0墙体【图3冬季不同的基层墙体室内平均温度从图2可看出，在夏季时，无保温的墙体室内平均温度明显高于保温墙体，在基层墙体为加气混凝土、砖砌体和钢筋混凝土的保温外墙中，钢筋混凝

6、土+保温材料这种外墙类型的室内平均温度最低。从图3可看出，在冬季时，无保温的墙体室内平均温度明显低于保温墙体，在基层墙体为加气混凝土、砖砌体和钢筋混凝土的保温外墙中，钢筋混凝土+保温材料这种外墙类型的室内平均温度最高。从图2、3可知，钢筋混凝土+保温材料的墙体保温性能较好，这是因为钢筋混凝土是重质墙体材料导热系数入和蓄热系数S最大，与保温材料结合时具有很好的保温效果。3．2不同的保温材料对室内平均温度的影响对此办公建筑基层墙体为钢筋混凝土时的外墙分别采用三种类型的保温材料(见表3)进行模拟，在模拟时段选用7月31日、8月1、2日作为夏季典型代表日和1月1、2、3日作为冬季典型代表日分别对

7、三种不同保温材料墙体的室内平均温度进行比较，其结果如图4、5所示。表3保温材料的热工参数表导热系数入蓄热系数S比热容C材料名称州，(m-℃))侧／(m·℃))(XJ／(kg·℃))聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)0．042O．361．38挤塑聚苯乙烯泡沫塑料0．028O．280．028(XPS)聚氨酯硬泡沫塑料0．0270．230．0278月10日期fd)图4夏季不同保温材料室内平均温度墓墙鸯担图5冬季不同保温材料室内平均温度从图4可看出