兰州地区高校校园建筑能耗分析及节能措施初探

【摘要】：建设节约型校园是建设节约型社会的重要组成部分，能够实现全社会可持续发展的需要，同时也是高校对于全社会应该承担的重要责任。我国的高等教育于二十世纪九十年代末期进入新一轮的高速发展时期，高校招生数量的激增，为自身的发展带来了机遇与挑战，既有的传统校园设施已难以满足日益增长的需求，饱受扩招带来的各方面压力，新校园的建设、原有校园老旧设施的维护已成为各个高校沉重的经济负担，严重影响高校、社会的发展，面对这个尴尬境地，需要我们采取积极行动，充分发挥主观能动作用，利用好高等学校作为科研教学基地的巨大优势，运用所掌握的相关知识，尽快解决问题。针对节约型校园建设问题，国内外均开展了相关研究。本文以兰州地区高校校园为例，针对校园建筑的能耗特点和节能措施，提出了如何系统地开展能耗调研、数据分析和节能措施分析。 兰州地区部分七、八十年代的既有校园建筑虽然主体结构完好，仍然能够正常使用，但是大多数的建筑外围护结构热工性能远高于节能规范的标准。本文选取重点用能建筑类型——高校办公建筑进行相关的节能改造研究。针对兰州地区不同年代高校既有办公建筑外围护结构现状进行现场分析调研，主要针对不同年代既有建筑外围护结构的构造特点进行定量分析，以及相关围护结构的热工性能计算分析，之后，针对该地区内高校既有办公建筑的围护结构现状，借鉴较为成熟的外围护结构相关节能改造技术，提出适用于该地区既有校园办公建筑外围护结构节能改造的技术方案及措施。并结合典型办公建筑，借助DeST模拟软件将不同组合的节能改造效果进行比较分析，分析软件进行了能耗模拟计算，以便能够充分权衡判断改造后建筑的热工性能情况，为最优改造方案的选择提供数据支持。并将对兰州交大环境与市政工程学院办公楼进行节能改造的能耗模拟,详细计算各种适合改造手段的节能效果对比与性价比，从而评价建筑节能效果并作了投资收益分析，使得建筑满足公共建筑节能率的同时，投资少，生态效果好。并且能够将单一的高校既有办公建筑改造技术研究延伸至该地区其它公共建筑，起到了一定的引导的作用，达到降低能耗、提高舒适度，实现全社会可持续发展的战略目标。 【关键词】：校园建筑能耗 高校既有办公楼 外围护结构 节能改造 DeST
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU244.3;TU201.5
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 1 绪论11-23
• 1.1 课题提出的背景11-16
• 1.1.1 我国现代高等教育的发展12-13
• 1.1.2 高校能源消耗现状13-14
• 1.1.3 既有校园建筑节能改造的必要性14-15
• 1.1.4 既有校园建筑节能改造的可行性15-16
• 1.2 国内外研究现状16-17
• 1.2.1 国外研究现状16
• 1.2.2 国内研究现状16-17
• 1.3 研究的目的和意义17-18
• 1.4 研究的方法和步骤18-19
• 1.5 论文的主要框架19-20
• 1.6 论文的主要内容与预期结果20-23
• 2 校园能耗概况23-29
• 2.1 校园能耗特点23
• 2.2 校园能耗概况23-26
• 2.2.1 校园建筑概况23-24
• 2.2.2 校园能耗概况24-26
• 2.2.3 校园能耗分布概况26
• 2.3 校园重点用能建筑确定26-27
• 2.4 本章小结27-29
• 3 兰州地区高校既有办公建筑外围护结构调研29-47
• 3.1 兰州市区位概况与气候特征29
• 3.2 兰州地区既有高校办公建筑发展与沿革29-32
• 3.3 兰州地区既有高校办公建筑现状调研32-38
• 3.3.1 既有高校办公建筑外墙特征33-35
• 3.3.2 既有高校办公建筑外窗概况35-37
• 3.3.3 既有高校办公建筑屋顶特征37-38
• 3.4 既有高校办公建筑外围护结构热工性能分析38-45
• 3.4.1 高校校园既有办公建筑外墙热工性能分析38-40
• 3.4.2 高校校园既有办公建筑外窗热工性能分析40-42
• 3.4.3 高校校园既有办公建筑屋顶热工性能分析42-45
• 3.5 本章小结45-47
• 4 兰州地区既有高校办公建筑外围护结构节能措施研究47-75
• 4.1 既有高校办公建筑外围护结构节能措施综述47
• 4.2 外墙节能改造适宜技术措施47-59
• 4.2.1 墙体节能改造设计依据47-50
• 4.2.2 墙体构造设计50-54
• 4.2.3 墙体保温施工措施54-56
• 4.2.4 新型保温墙体56-57
• 4.2.5 墙体节能改造技术措施57-58
• 4.2.6 绿化墙体58-59
• 4.3 外门窗节能改造适宜技术措施59-64
• 4.3.1 改善窗户气密性59-60
• 4.3.2 降低窗户传热系数60-64
• 4.3.3 门节能改造措施64
• 4.4 屋面节能改造适宜技术措施64-72
• 4.4.1 屋面节能改造设计依据64-65
• 4.4.2 屋面节能改造设计分析65-68
• 4.4.3 屋面节能改造设计方案68-72
• 4.5 太阳能利用72-73
• 4.6 本章小结73-75
• 5 既有建筑节能改造有效性分析75-97
• 5.1 节能改造建筑选取75-76
• 5.2 节能改造设计76-81
• 5.2.1 建筑节能设计方法76
• 5.2.2 节能改造热工计算76-80
• 5.2.3 既有建筑的能耗模拟80-81
• 5.3 节能改造有效性分析81-90
• 5.3.1 能耗模拟软件的选择81
• 5.3.2 建立模型81-84
• 5.3.3 节能措施方法分析84
• 5.3.4 节能措施及其结果分析84-88
• 5.3.5 优化措施及其结果分析88-90
• 5.4 节能改造经济性分析90-94
• 5.4.1 优化方案的经济成本分析90-91
• 5.4.2 优化方案的改造收益分析91-92
• 5.4.3 优化方案的投资回收期分析及最终方案确定92-93
• 5.4.4 原始建筑及改造后建筑室温模拟对比93-94
• 5.5 本章小结94-97
• 6 结论与展望97-99
• 6.1 结论97-98
• 6.2 展望98-99
• 致谢99-101
• 参考文献101-105
• 附录一 图表目录105-111
• 附录二 既有校园办公建筑概况调查表111-113
• 附录三 典型房间室内温度测试仪器简介113-114
• 附录四 兰州交通大学 2010 年度能耗分布情况114-115
• 附录五 外墙结构各部分对应面积和传热系数115-117
• 作者在读期间的研究成果和参与科研情况说明117

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