山东省既有中小学教学楼外立面改造与节能适宜技术研究

【摘要】：目前,能源形势十分严峻,建筑能耗问题更是严重,既有民用建筑能耗占建筑总能耗比例非常巨大。学校建筑作为大量性的民用建筑,遍布于全国城市和农村,除新建学校外,山东省既有中小学教学楼大多数建造于二十世纪八、九十年代,时至今日,虽然这类建筑的主体结构尚完好,但是大多教学楼外饰面陈旧、粉化、剥落、渗漏,外窗变形、窗缝过大等,影响使用安全和立面美观；外立面各部位传热系数远高于标准限值规定,而今造成整个教学楼夏、冬季节室内热环境极差,能耗大,其巨大的建筑能耗也给国家的能源和环境带来巨大压力。因此,对山东省既有中小学教学楼外立面进行必要的节能改造己刻不容缓。本文将从山东省既有中小学教学楼外立面节能改造设计出发,结合山东地区的地域气候特点,对山东省既有中小学教学楼外立面节能改造适宜技术做了积极而深入的探讨。 本文以山东省既有中小学教学楼外立面节能改造适宜技术为研究内容,首先利用实地走访、问卷调查和图籍资料调研等方法对山东省既有中小学教学楼外立面现状、室内热环境状况、建筑能耗等情况进行了深入调研,概括了山东省既有中小学教学楼现状。在调研的基础上,针对八九十年代建造的中小学教学楼外立面存在的问题,结合既有教学楼改造的特殊性,探讨了立面改造设计方法,并借鉴国内外节能改造的成熟技术,提出适用于山东省既有中小学教学楼外立面节能改造的技术措施；此外,还探讨了太阳能墙技术在既有中小学教学楼外墙节能改造中的应用。最后,将既有教学楼外立面节能改造的研究成果应用于山东省既有中小学教学楼外立面节能改造工程实践,借助DeST-c模拟软件进行外立面节能改造模拟,并对不同节能改造效果和经济性进行比较分析,优化选择合理的技术方案应用于工程实践,为进行既有中小学教学楼外立面节能改造可行性提供依据。 本文希望通过对山东省既有中小学教学楼外立面节能改造适宜技术的研究和节能改造工程的实践,以降低既有中小学教学楼的能耗、美化教学楼外观、提高学习环境的舒适度水平为目的,为山东省既有教学楼外立面节能改造工作提供理论依据和技术支持,以期对山东省既有中小学教学楼节能改造工作做一些有益的探索。 【关键词】：既有中小学教学楼 外立面 节能改造 设计实践 DeST-c模拟
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU111.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题来源与背景10-11
• 1.1.1 课题的来源10
• 1.1.2 课题的背景10-11
• 1.2 论文研究的目的和意义11-12
• 1.2.1 研究目的11
• 1.2.2 研究意义11-12
• 1.3 国内外相关研究现状12-15
• 1.3.1 国外研究现状12-13
• 1.3.2 国内研究现状13-15
• 1.4 研究内容和方法15
• 1.4.1 研究内容15
• 1.4.2 研究方法15
• 1.5 论文研究框架15-17
• 第2章 山东省既有中小学教学楼现状调研与分析17-51
• 2.1 山东省区位概况、气候特征17-18
• 2.1.1 地理位置17
• 2.1.2 气候特征17-18
• 2.2 既有中小学教学楼的界定18
• 2.3 山东既有中小学教学楼建设发展与现状调研18-50
• 2.3.1 既有中小学教学楼建设发展与沿革18-20
• 2.3.2 既有中小学教学楼基本概况20-23
• 2.3.3 山东省中小学教学楼平面布局模式23-30
• 2.3.4 山东省既有中小学教学楼外立面现状30-41
• 2.3.5 教学楼室内热环境问卷调查与结果分析41-48
• 2.3.6 能源利用情况汇总48-50
• 2.4 本章小结50-51
• 第3章 既有中小学教学楼节能改造与立面改造设计的整合51-62
• 3.1 外墙节能改造与建筑立面设计相结合51-55
• 3.1.1 外墙更新改造设计方法51-52
• 3.1.2 外墙节能改造与绿化的结合52-55
• 3.2 外窗改造与遮阳一体化设计55-60
• 3.2.1 外窗节能改造设计方法55-56
• 3.2.2 外窗遮阳设计原则56-57
• 3.2.3 外窗节能改造与遮阳形式选择57-60
• 3.3 外廊节能改造与立面设计结合60-61
• 3.4 本章小结61-62
• 第4章 太阳能墙在既有中小学教学楼立面改造中的应用62-74
• 4.1 太阳能墙简介62-65
• 4.1.1 系统组成和工作原理63-64
• 4.1.2 太阳能墙系统的特点64-65
• 4.2 太阳能墙的设计策略65-69
• 4.2.1 太阳能墙系统采暖设计65-68
• 4.2.2 太阳能墙系统通风设计68-69
• 4.3 太阳能墙改造技术69-73
• 4.4 本章小结73-74
• 第5章 山东既有中小学教学楼外立面节能改造适宜技术74-97
• 5.1 概述74
• 5.2 节能改造对象的选取74
• 5.3 既有教学楼外墙节能改造适宜技术研究74-86
• 5.3.1 外墙节能改造设计原则74-75
• 5.3.2 外墙节能改造技术方案75-86
• 5.4 既有教学楼外窗节能改造适宜技术研究86-93
• 5.4.1 既有教学楼外窗节能改造特性分析86-90
• 5.4.2 外窗节能改造技术方案90-93
• 5.5 既有教学楼外门节能改造适宜技术研究93-95
• 5.6 其他部位节能改造适宜技术研究95-96
• 5.6.1 楼梯间的节能改造技术措施95
• 5.6.2 外廊的节能改造技术措施95-96
• 5.7 本章小结96-97
• 第6章 山东省既有中小学教学楼外立面节能改造设计实践97-125
• 6.1 工程概况97-104
• 6.1.1 图纸资料97-99
• 6.1.2 外观效果调研99-104
• 6.1.3 热工性能计算104
• 6.2 模拟计算的基本概况104-108
• 6.2.1 模拟软件的选取104-105
• 6.2.2 计算模型的建立105-108
• 6.3 对改造前的建筑进行能耗模拟108
• 6.4 立面改造与节能改造108-118
• 6.4.1 立面改造整合设计108-111
• 6.4.2 节能改造技术措施及组合方案111-113
• 6.4.3 节能改造组合方案的模拟分析113-118
• 6.5 节能改造效果评价及经济性分析118-122
• 6.5.1 节能改造前后各方案能耗对比118-119
• 6.5.2 节能改造投资收益分析119-122
• 6.5.3 教学楼节能改造方案选定122
• 6.6 节能改造资金来源122-123
• 6.7 本章小结123-125
• 结论125-127
• 参考文献127-130
• 附录130-135
• 后记135-136
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况136

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