低碳建造目标下的寒冷地区建筑围护体系节能设计研究

本课题基于寒地自然、经济、技术等现实条件，紧密结合我国当前节能减排、发展绿色经济的重大社会需求，以构筑寒地建筑低碳发展模式、优化寒地建筑节能技术、提高寒地建筑运行效能为目标；建立基于全寿命周期的寒地低碳建筑节能评估体系与节能技术标准; 通过多学科交叉的寒地低碳建筑围护体系节能技术集成、优化，在低碳建造目标下研究安全可靠、资源和能源消耗量更少、舒适度指数更高的寒地低碳建筑围护体系节能技术策略与节能构造形式。本课题的研究可以促进寒地节能建筑技术的跨越式升级与节能建筑材料的创新与发展；为我国建筑业实现减耗节能、集约高效的生态目标提供理论支撑与现实可行的技术措施；为我国实现2020年全面节能65%做出实质性的推进工作。

面对全国城乡现有几百亿平方米的高耗能建筑，建筑的节能问题己经得到全社会的关注，就我国目前的经济发展水平和技术水平而言，普遍采用高技术实现建筑节能是不现实的。因此可以从建筑的基本功能入手，采用适宜技术，在经济、功能和环境之间找到平衡点，使得建筑设计既符合建筑节能的理念，又符合我国现阶段的国情。寒冷地区的建筑能耗主要以冬季的采暖能耗为主，而建筑能耗大部分是通过围护体系散失的，所以围护体系的节能设计关系到整个建筑的节能效果。.本课题主要研究内容如下：对低碳目标下寒冷地区建筑围护体系进行基本解析，结合寒地维护体系的基本要素，提出寒地建筑维护节能设计的影响因素以及寒地建筑维护体系的发展趋势，并从外墙、窗体、屋面三个部分对维护体系设计进行研究。针对外墙部分，明确提出实体外墙的节能设计措施，墙体保温的处理方式、墙体保温构造的核心材料、以及墙体保温结构的一体化施工；玻璃幕墙体系节能设计措施包括节能设计的研究，采用适宜技术进行优化，寒冷气候下的构造处理；其他生态型墙体节能措施，包括双层皮墙体系统设计、防晒——集热蓄热型墙体设计以及垂直绿化型墙体的设计与施工。针对窗体部分，提出窗体材料及形式的节能设计，包括优化开窗系数以及优化窗体的透光材料和保温材料；建筑外窗构件的节能设计，包括优化节能建筑的外窗，降低窗体的传热系数以及提高窗的气密性；遮阳系统与通风系统的节能设计，包括基于功能和朝向的遮阳系统设计、基于方向和位置的通风系统化设计和可控制通风系统与节能设计。针对屋面部分，通过对寒地建筑种植屋顶性能的分析，对种植屋面隔热性能的测试和计算以及寒地种植屋面构造优化进行的探讨；屋面保温节能设计，包括寒地屋顶的保温计算原理，屋面倾转式日光保温屋面设计以及新热反射屋面隔热节能设计；屋顶构造方式的整合优化，其中包括外保温与倒置屋面设计、屋顶促进整体空间低碳循环的构造，构建低碳屋顶服务体系。.通过对建筑节能理论的理解分析及对现有围护体系节能技术的分析归纳总结，提出一套适合于寒冷地区建筑围护体系的节能设计策略，在节能软件的辅助下对实际案例的模拟分析，在验证节能策略的同时建立一套计算机辅助节能设计的流程。对建筑围护体系的节能设计更加细化和深入，降低建筑能耗，体现我国建设资源节约型社会的发展理念。