节能轻质砖 加气块在框架结构中的应用研究-alc板材|轻质隔墙板|acc|蒸压加气混凝土板材|加气块厂家|砂加气|加气混凝土砌块-宁波市中墙新型建材有限公司

酒店隔音墙体解决方案

当前位置: 首页 > 解决方案 > 酒店隔音墙体解决方案 >

节能轻质砖 加气块在框架结构中的应用研究




2.1.2建筑能耗特征

严寒气候区和寒冷气候区的建筑由于其冬天气温较低,持续时间长,因此主要考虑其采暖能耗,属于采暖地区,其面积总共约占全国的百分之七十。这两个气候区建筑总能耗占到了全国的百分之四十左右;夏热冬冷同夏热冬暖两个气候区的年气温十分高,夏季时常常高温,要想营造出适宜人体的室内热环境,需使用空调等技术设备,因此这两个气候区的建筑主要考虑其制冷能耗。

各个地区的建筑能耗特征如下:

(1)严寒地区,冬季气温特别低,且冬季持续时间长,要想创造一个舒适的热环境,就必须采取一定的辅助供暖手段。采暖期基本是从11月开始,到第二年的3月截止,其采暖能耗是各气候区中最高的。

(2)寒冷地区,冬季和夏季的温差比较大,春季和秋季两个季节时间相对比较短,

这一气候区不但需要考虑冬季的室内采暖,还需要兼顾夏季室内空调制冷,能耗占到了该地区总能耗的33%~40%,并且绝大部分的能耗基本是由外围护结构部分而流失的。(3)夏热冬冷地区,冬季建筑室内热环境差是因为气候条件造成的。尽管室外气温会比北方寒冷气候区高一些,但是日照却不是很充分,远不如北方地区,建筑的热工性能较差,特别是对于单层窗建筑,墙体传热损失比较大。

(4)夏热冬暖地区,该地区围护结构的热工性能依然还是处在一个较差的境况下,北区也已经有越来越多的家庭开始使用空调,冬季用电来采暖。如果围护结构的热工性能不够好,建筑的朝向不合理,电耗就会比较严重,室内的热环境和热舒适性也就较差,同时也会造成严重空气污染,以及温室气体日益增多。

(5)温和地区,因这一气候区的气温合适,气候怡人,砖混建筑采用实心墙体,不采用保温构造就能满足室内热环境的要求。民用框架类居住建筑采用190mm的空心砖墙或者其他墙体材料,就能达到建筑的节能要求,实现冬季保温和夏季隔热性能。本文仅选取在严寒、寒冷、夏热冬冷以及夏热冬暖四个气候区内进行框架结构建筑中节能轻质砖 加气块的适宜性研究。第五类区,也即温和地区内建筑仅少许考虑保温,因此其节能轻质砖 加气块墙体不归入研究范围。

2.2室内热环境

建筑的种类有很多,人们在建筑内所从事的工作活动也是各不相同的,在这些各不相同的功能当中,最基本的功能就是“居住”,人们“居住”在建筑内,然后才进行其它与生活工作相关的活动。在建筑内部,人们必然会受到内部热环境的影响,包括室内空气温度、空气相对湿度、空气流动速度和围护结构内表面平均辐射温度等参数都会影响到人的生活质量或者工作效率。节能建筑通过采取一定有效的建筑、设备节能措施,可以使建筑室内的热环境保持一个适宜的状态,人们在室内也能感受到热舒适性。建筑的能耗与建筑的负荷有密切关系,而建筑能耗的核心就是建筑负荷,通过对建筑负荷的研究,可以进一步研究建筑能耗。

2.2.1人体热平衡

人是一种高级恒温动物,通过新陈代谢,从食物当中获取营养和能量,以此来维持自身的体温恒定,同时保持产热量和周围环境之间的散热量达到平衡。人和周围环境之间的热量互换,是由其与周围空气、物体表面之间的对流和辐射换热而进行[35]。人体新陈代谢的产热量和人与周围空气之间对流换热量、同围护结构内表面之间的辐射换热量、由体表水分而蒸发散失的热量达到相互平衡,见图2.2。

(1)人体的新陈代谢

人体的新陈代谢是一种化学产热的过程,每个人的新陈代谢速率不同,其大致会与人的体重成正比例关系。新陈代谢和人的性别、年龄、体重以及身高等一些因素存在不同程度的关联。除此之外,新陈代谢量还与人的劳动强度有密切关系,人在休息睡觉的时候,新陈代谢处在最低水平[36]。当所处空间温度一定时,新陈代谢会维持在相对恒定的状态。人如果进入一个较低的温度环境中去,为了适应环境的变化,人体的新陈代谢会加快,产热量增加。成年人在不同劳动量时的产热量如表2.3。

表2.3成年人平均产热量

工作类别产热量(W)工作类别产热量(W)静止状态中的人打字和工具制造等工作140~200躺着60脑力活动坐着85~90坐着阅读115站着100在计算机上工作135体力活动在实验室工作140~160缝纫和手工排字等工作115~140在教室讲课200~310

(2)对流换热

对流换热主要跟皮肤表面的温度、空气流动速度、周围环境中的空气温度和人体的着装热阻之间存在较大的关联。当人的皮肤裸露在空气中时,如果皮肤外表面的温度高于空气的温度,人就会向空气中散热,空气流动速度越快,人体向周围散发的热量也就越多,相反,如果人体皮肤外表面温度低于周围环境空气温度时,人体就会向周围空气吸取热量来补偿,空气流动速度越快,得热也就越多。人处于休息阶段或者人对室内环境的主观感受为适宜时,人体皮肤温度应该处在28~34℃之间。当皮肤温度处在35~38℃之间的时候,就会开始感受到温热。对流换热取决于周围空气的流动速度,一般情况下认为它是和空气流动速度的平方根成正比例关系[37]。对流换热量值为周围空气和人体皮肤温度之差的一次函数。人体皮肤的温度并不是一成不变,它是因周围环境的改变而发

2建筑室内外热环境

生改变。当周围环境温度低,十分寒冷时,人的皮肤温度会高于周围空气的温度,当人所处环境温度较高,十分炎热的时候,人的皮肤温度会低于周围空气的温度。对流换热还与人体是否穿着具有一定热阻的服装有关,当人穿着一定热阻的服装时,身体一些部位就会被覆盖遮挡,皮肤裸露在外的面积就会有所减小,此时人体的对流换热量会有变化[37]。通常来讲,人所穿着的服装热阻越高,人体往周围空气中所散发的热量就会越少,所着服装遮盖面积越多,向周围散发的热量也会越少。

(3)辐射换热

辐射换热方式基本上是发生于人体和建筑围护结构的内表面之间,见图2.3(a,b)。如果人体皮肤表面温度比周围围护结构表面平均温度要高时,就会以辐射的方式向围护结构表面散热;相反,当表皮温度比周围围护结构表面的平均温度要低时,就会由周围围护结构的各个表面吸收热量。鉴于此,在建筑的节能设计过程中,要注意在冬天时,合理控制围护结构内表面的温度,不要让其过低,而到了夏天的时候,控制围护结构的内表面温度,不使其过高。通过这种方式,不但可以防止建筑围护结构内表面冬天的时候出现冷凝现象,保持室内一个良好的热环境,也可以防止夏天室内温度过高,超过人体表面舒适感的范围,从而感到不适。

(a)向外辐射(b)接受辐射

(4)蒸发散热

蒸发散热主要是借助人体体表水分的蒸发来调节体温。在正常情况下,人体体表的水分蒸发时,由液态转变成气态的过程中,每当蒸发掉1g的水分,人体就会散发掉2.43KJ的热量,大约为0.58kcal的潜热。即使人所处周围的空气温度比体表温度高,体表也会蒸发散失热量。汗分泌和汗蒸发的速率主要决定于蒸发发生的部位和蒸发过程的速率,如果汗液的分泌速率慢于蒸发的速率,皮肤表面或者毛孔里就会开始蒸发,如果人体排汗的量比蒸发的量要大,其中的一些汗液就会由衣服蒸发掉。水蒸气的压力值越低,或者周围的风速越高,蒸发散热就会越多。

人体和周围环境间的通过热交换调节,负担越小,就会越容易感受到舒适。所以,室内空气温度、平均辐射温度、空气湿度和风速需要进行调控,从而以便在夏季室内时,增大人体的散热,冬季室内时,减小人体的散热。

2.2.2影响因素及评价指标

室内热环境可以通过空气温度、相对湿度、流动速度等一系列参数来表达。它能直接影响到室内穿着一定热阻的服装,以及休息或者从事某种活动情况下的人们的自身主观热冷感受。建筑节能通过调节围护结构等部位参数,控制室内温度冷热,创造合适的热环境。因此,室内热环境是墙体节能研究所必须考虑的一项基本性能。其影响因子较多,既与室外气候有关,也有室内因素。

太阳辐射作为世界上所有生命的热源,它是影响气候的一项主要因素。其能量是始源于太阳产生的电磁波辐射。它可以用太阳直射辐射照度和散射辐射照度以及它们二者总照度进行表示。太阳辐射通过大气层进入地表,照射到地表后,有一些被地表和建筑外围护结构吸收掉,剩余的大部分都又反射回到了天空,通常在海拔越高的地区,太阳直射辐射的照度也就越大[38]。

空气温度也是影响气候和室内热环境的一项基本因素,其变化规律因地区而异。不同纬度地区空气日较差以及年较差都相差较大。大气对流会对空气温度的变化产生影响,除此之外,海拔高度、下垫面的情况、建筑所处地区地形地貌都会对空气温度的变化或多或少的产生影响。