[01164586]寒地建筑围护结构热湿特性分析与优化

本成果主要以中芬合作节能建筑示范及相关研究项目为基础,结合东北严寒地区环境和气候特点,通过对围护结构典型构造进行理论分析、实验检测、软件模拟等一系列定性和定量的研究,探究其相应的热-湿规律,提出针对寒地的保温优化复合构造的关键性技术。该项目对于墙体热湿状态研究无论在建筑节能方面,还是在创造健康舒适的室内环境,以及解决围护结构湿破坏问题中均起着至关重要的作用,为该领域提供新的研究思路和技术支撑。 （1）归纳了严寒和寒冷地区保温墙体的典型构造,提出边界类型的概念,确定开放型、半封闭型和封闭型三种边界类型,分析不同边界类型保温构造的热湿状态。 （2）测定保温墙体的温度场和湿度场,分析热湿耦合传递的规律,研究不同保温材料重量湿度和导热系数之间的关系,提出关系函数。 （3）模拟不同构造类型保温墙体湿状况,分析结构达到湿稳定状态过程,探究沈阳地区不同构造保温墙体在不同温湿度条件下的保温材料重量湿度的变化规律。 （4）模拟不同类型外保温材料湿状况,探求保温材料重量湿度的变化规律,确定围护结构达到湿稳态的时间,以及保温材料重量湿度。验证《民用建筑设计规范》所规定的保温材料重量湿度允许增量的合理性,以及外保温砌块墙体中岩棉和聚苯板保温材料在湿稳态时导热系数的修正系数。 （5）自主研发“墙体热湿传递计算软件”,计算围护结构冷凝状况,并通过保温材料重量湿度的允许增量来判断围护结构的合理性。 （6）分析围护结构湿积累和湿破坏的影响因素和产生的原因,提出预防和控制围护结构冷凝的具体措施,优化材料的选择和墙体的构造设计方案。 （7）通过对芬兰生态建筑和我国寒地常规建筑在节能数据和全寿命周期碳排放量进行对比分析,结合热湿特性分析,提出适合寒地特点的围护结构保温构造,使围护结构传热系数降低,最大限度节能。 在专业学术期刊和相关学术会议上发表 ”严寒地区外保温墙体边界类型热湿分析”等有关建筑热湿环境、建筑节能构造等方面的论文25篇,其中在国内外学术会议上报告宣讲 4 篇,期刊推荐论文 1 篇,省优秀论文奖励 1 篇。授权发明专利“一种保温外墙饰面”等 5 项,授权实用新型专利“保温装饰真空板”等 18 项,授权软件著作权“围护结构温湿度场计算软件”1项。建成一座中芬合作绿色生态节能示范建筑。该项目针对严寒地区围护结构湿状况进行研究,突出地域性;解决目前湿状况对建筑围护结构的影响;从围护结构湿状况角度促进建筑节能目标的实现,拓展严寒地区节能新视角。项目立足通过引进、吸收和对比分析芬兰的生态建筑技术,研发适应我国寒地特点的建筑建造技术体系,探索更为合理的节能技术处理措施和建造技术,并快速转化为可应用的工程技术。研究成果为国家和地方有关部门制定新的寒地居住建筑节能技术标准提供依据,为寒地新建居住建筑和既有居住建筑改造提供节能技术服务,为严寒地区居住建筑低碳建造提供技术支持。通过研究成果的实施,改善居住建筑节能设计,提供舒适、健康的空间环境,实现低碳节能环保。多年来,研究成果在建筑工程上应用,经济效益显著,节约资金2千多万元;同时,环境效益和社会效益增强,建筑节能达到75%以上。随着应用的不断推广,意义和价值将会更加显著。