建筑用反射隔热涂料节能效果研究

【摘要】：建筑用反射隔热涂料能反射大部分太阳光,达到隔热降温的目的,有效降低夏季空调能耗,然而冬季会增大采暧能耗。目前反射隔热涂料的研究主要侧重于产品本身,特别是反射率和发射率指标,但如何与节能效果形成直接关联研究较少,也不明确,尤其是针对夏热冬冷地区更为突出。至今尚无系统可行的建筑用反射隔热涂料节能效果评估方法,使节能验收和市场推广受到很大影响。因此,对反射隔热涂料全年能耗研究及节能效果评估方法的研究具有重要的意义。 对此,本文通过对太阳辐射模型和建筑外表面热作用分析相结合,阐述了建筑用反射隔热涂料的隔热机理,提出太阳辐射吸收系数是表征其热工性能的有效参数,并为反射隔热涂料的采暖空调能耗模拟和节能效果评估提供了理论支持。 通过采暖空调能耗影响因素模拟分析,发现采暖期室内设计温度,采暖期、空调期计算期的划分,用能模式对能耗影响较大,为合理评估反射隔热涂料的节能效果,需分别计算不同条件下反射隔热涂料的节能率。通过对外墙外表面太阳辐射吸收系数为0.1-0.9的建筑能耗模拟分析,建立了太阳辐射吸收系数与采暖能耗、空调能耗、全年能耗及全年节能率的回归方程。并通过DeST模拟计算了外墙使用反射隔热涂料和普通饰面的采暖空调能耗,得到反射隔热涂料相对普通饰面的全年节能率,结果表明：按照节能设计标准,反射隔热涂料的全年节能率0,表现为反节能；当以节能设计标准为基础,对采暖期室内设计温度进行调整,分别从18℃降至16℃、14℃、12℃,反射隔热涂料的全年节能率0,分别约为0.2%、0.9%、2%,节能率逐渐增大；在16℃基础上,继续调整采暖期、空调期的计算期,分别以浙江省北区气候区、浙江省气候数据调研结果、浙江省南区气候区所划分的采暖空调计算期为基础,由此得出反射隔热涂料全年节能率分别约为0.9%、2.6%、3.8%,随着采暖空调计算期的调整,尤其是采暖期计算期缩短幅度的增大,反射隔热涂料表现出越来越明显的节能效果；在此基础上,继续对用能模式进行调整,采用间歇式用能,反射隔热涂料全年节能率分别约为1.7%、3.8%、6.4%；反射隔热涂料节能效果的评估,需结合各地气候参数,合理设置采暖期室内设计温度,采暖期、空调期计算期及用能模式。 另外,通过热箱试验,测试计算反射隔热涂料的隔热温差和等效热阻,并对该试验方法和评估指标进行了探讨。指出由于模拟光源与太阳光光谱相差较大,热箱法所测隔热温差并不代表反射隔热涂料实际的隔热效果,该测试方法有待改进；且用等效热阻表征反射隔热涂料的热工性能与原理不符,等效热阻的计算方法及概念的合理性还有待于进一步研究和探讨。 【关键词】：反射隔热涂料 建筑外墙 太阳辐射吸收系数 能耗模拟 节能效果
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU551
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第1章 绪论13-31
• 1.1 研究背景及意义13-15
• 1.2 夏热冬冷地区气候特征15-17
• 1.3 建筑围护结构节能概述17-19
• 1.3.1 围护结构与建筑节能的关系17-18
• 1.3.2 节能标准对建筑围护结构的要求18-19
• 1.4 反射隔热涂料研究现状19-26
• 1.4.1 反射隔热涂料相关标准概述19-22
• 1.4.2 建筑用反射隔热涂料节能效果评估方法概述22-26
• 1.5 建筑能耗模拟软件简介26-28
• 1.6 课题目标及研究内容28-31
• 第2章 建筑用反射隔热涂料隔热机理研究31-41
• 2.1 太阳辐射模型31-33
• 2.2 太阳辐射热对建筑物的热作用33-34
• 2.3 建筑用反射隔热涂料隔热机理34-36
• 2.4 反射隔热涂料表面热平衡方程36-39
• 2.4.1 反射隔热涂料对太阳辐射的吸收量36
• 2.4.2 反射隔热涂料表面的辐射散热36-37
• 2.4.3 反射隔热涂料表面与外界空气的对流散热37
• 2.4.4 反射隔热涂料表面与室内的传导热量37-39
• 2.5 本章小结39-41
• 第3章 夏热冬冷地区居住建筑采暖空调能耗部分影响因素分析41-55
• 3.1 节能设计标准条件下采暖空调能耗计算41-46
• 3.1.1 建筑模型及基本计算条件的确定41-45
• 3.1.2 杭州、温州采暖空调能耗计算45-46
• 3.2 采暖期室内设计温度对采暖空调能耗的影响46-48
• 3.3 采暖期空调期划分对采暖空调能耗的影响48-52
• 3.4 用能模式对采暖空调能耗的影响52-53
• 3.5 本章小结53-55
• 第4章 建筑用反射隔热涂料节能效果影响因素及模拟分析55-79
• 4.1 理论分析55-57
• 4.2 外墙外表面太阳辐射吸收系数对建筑能耗影响的模拟57-59
• 4.2.1 太阳辐射吸收系数对采暖空调能耗的影响57-58
• 4.2.2 节能设计标准条件下反射隔热涂料的节能效果58-59
• 4.3 采暖期室内设计温度对反射隔热涂料节能效果的影响59-64
• 4.3.1 不同采暖期室内设计温度下太阳辐射吸收系数对采暖空调能耗的影响59-61
• 4.3.2 不同采暖期室内设计温度下反射隔热涂料的节能效果61-64
• 4.4 采暖期空调期划分对反射隔热涂料节能效果的影响64-69
• 4.4.1 不同采暖空调计算期下太阳辐射吸收系数对采暖空调能耗的影响64-66
• 4.4.2 不同采暖空调计算期下反射隔热涂料的节能效果66-69
• 4.5 用能模式对反射隔热涂料节能效果的影响69-71
• 4.6 多因素综合作用对反射隔热涂料节能效果的影响71-76
• 4.7 本章小结76-79
• 第5章 反射隔热涂料热工性能试验方法的探讨性研究79-95
• 5.1 反射隔热涂料保温隔热性能试验研究79-82
• 5.1.1 试验器材及原材料79-80
• 5.1.2 试验步骤80-81
• 5.1.3 测温箱内温度变化对比81-82
• 5.2 反射隔热涂料节能效果试验研究82-92
• 5.2.1 试验器材及原材料83-86
• 5.2.2 热箱耗电量测试86-89
• 5.2.3 反射隔热涂料等效热阻计算89-92
• 5.3 试验方法探讨92-94
• 5.4 本章小结94-95
• 第6章 全文总结95-99
• 6.1 主要结论95-97
• 6.2 本文主要创新点97-98
• 6.3 未来工作展望98-99
• 参考文献99-103
• 作者简历103

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