新疆地区钢结构装配式节能住宅优化设计研究

【摘要】：钢结构装配式节能住宅是建筑工业化的一个发展方向，它具有轻质高强、抗震性能好；现场施工周期短，住宅产业化水平高；构件可回收利用等诸多优点。目前，钢结构住宅在美国等发达国家已得到了广泛应用，但在我国还处于起步阶段。新疆地处严寒和寒冷地区、又属于地震多发区，传统结构形式难以支撑新疆城镇化建设的发展。兵团正开展钢结构住宅ASA体系的推广，但适宜本地的钢结构住宅户型和外围护结构设计是工作中遇到的关键问题。 本文结合科研课题，通过调研了解国内外钢结构住宅研究的情况和新疆地区住宅的现状，在对钢结构装配式节能住宅的户型、围护结构构造进行优化设计的基础上，建立模型进行数值模拟分析，并进行了社会经济效益评价研究。通过研究取得了以下成果和结论： 1．提出了“改革式”和“开放式”两种设计思路。根据南北疆住户对住宅需求的多样性，设计出在既定面积下，满足功能需求、结构合理、节能节地、造型美观且用钢量最少的适宜户型，并给出了五个设计方案； 2．结合兵团农场现有技术、材料和不同的气候条件、节能要求，提出了满足新疆维吾尔自治区《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准实施细则》中所规定的住宅热工性能要求且造价最低的区域适宜性外围护结构构造设计方案； 3．针对兵团农八师136团所在地气候条件下典型设计方案，运用DeST-h软件进行室内热环境模拟的结果表明：供暖期耗热量指标为20.69W/m2小于《实施细则》中所规定的21.9W/m2，供暖期最大热负荷为32.98W/m2，达到了节能建筑的指标要求； 4．同等面积的低层或多层建筑钢结构住宅与混凝土结构和砖混结构相比：工程单方造价分别高约9.27%和35.24%；建筑工期有较大优势，相对提前分别为37.2%和40%；建筑使用面积增加较多，相对增加面积分别约9.74%和约16.87%。 【关键词】：钢结构 住宅 优化设计
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU391;TU241.91
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 论文的选题背景和意义8-11
• 1.2 钢结构装配式节能住宅研究现状11-14
• 1.3 新疆住宅现状调研分析与推广钢结构装配式节能住宅的优势14-17
• 1.4 研究内容、方法及创新点17-19
• 第二章 钢结构装配式节能住宅户型优化设计19-36
• 2.1 户型优化设计存在的主要问题19-20
• 2.2 户型优化设计原则要求20-21
• 2.3 户型优化设计思路21
• 2.4 户型设计对结构设计的要求21-23
• 2.5 户型优化设计对比分析及方案23-35
• 2.6 小结35-36
• 第三章 钢结构装配式节能住宅围护结构构造优化设计36-45
• 3.1 外围护结构存在的问题36
• 3.2 适用于钢结构住宅的围护结构材料36-40
• 3.3 围护结构区域性选材及构造优化40-44
• 3.4 围护结构区域性选材组合方案44
• 3.5 小结44-45
• 第四章 基于 DeST-h 钢结构装配式节能住宅热工性能模拟分析45-57
• 4.1 DeST-h 软件简介及模拟计算思路45-46
• 4.2 钢结构住宅方案示例46-48
• 4.3 建立模型48-51
• 4.4 模拟计算与结果51-54
• 4.5 热工性能分析54-55
• 4.6 与混凝土结构模拟对比分析55-56
• 4.7 小结56-57
• 第五章 钢结构装配式节能住宅社会经济效益评价57-64
• 5.1 钢结构住宅工程造价成本分析57-58
• 5.2 钢结构住宅与传统结构对比分析58-61
• 5.3 钢结构住宅的社会经济综合效益61-62
• 5.4 影响钢结构住宅工程成本的因素和降低成本的措施62-64
• 第六章 结论与展望64-66
• 6.1 结论64
• 6.2 展望及下一步工作64-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70
• 作者简介70-71
• 导师评阅表71

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