墻體保溫材料能有效減少墻體能耗損失,是發(fā)展綠色建筑和近零能耗建筑的重要保障。目前建筑墻體保溫材料存在導熱系數(shù)高、節(jié)能效率低、經(jīng)濟性差等問題,隨著保溫材料市場的發(fā)展需要,高性能墻體保溫材料的推廣應用需綜合考慮其熱工性能、經(jīng)濟性、適用性及環(huán)境效益等。針對夏熱冬冷地區(qū)建筑圍護結(jié)構(gòu)的夏季隔熱、冬季保溫的熱工要求,以某三層辦公大樓作為典型建筑模型,研究了該地區(qū)典型墻體結(jié)構(gòu),實驗測得五種保溫材料的熱工性能參數(shù)。依據(jù)度日數(shù)法(DD)和全生命周期成本法(LCC)建立了優(yōu)化建筑墻體保溫材料厚度及投資成本的計算模型,計算了新型氣凝膠保溫材料應用于夏熱冬冷地區(qū)典型基層墻體結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟厚度、投資費用、回收期、經(jīng)濟效益等經(jīng)濟性參數(shù),并與四種常用墻體保溫材料XPS、EPS、聚氨酯泡沫及玻璃纖維對比。計算結(jié)果表明XPS、EPS、聚氨酯泡沫、玻璃纖維及新型氣凝膠保溫材料應用在加氣混凝土墻體的經(jīng)濟厚度分別為49.0、73.0、43.0、47.6及4.9 mm,新型氣凝膠保溫材料具有最小的經(jīng)濟厚度,且應用在加氣混凝土基層墻體的適用性和經(jīng)濟性最佳。隨著氣凝膠保溫材料價格的降低,經(jīng)濟收益隨之增大,投資總費用、投資回收期以及溫室氣體排放量隨之減小,新型氣凝膠保溫材料在價格持續(xù)降低后具有顯著的經(jīng)濟和環(huán)境效益�；诮ㄖ夭牧先芷谀芎募巴顿Y費用的數(shù)學模型,計算了保溫材料在生產(chǎn)、投入使用、運輸及廢棄處理等全生命周期階段內(nèi)的能耗、經(jīng)濟厚度、投資費用、回收期及經(jīng)濟效益等經(jīng)濟性參數(shù)。計算結(jié)果表明保溫材料在投入使用過程中的能耗最大,生產(chǎn)階段的能耗次之,運輸及廢棄處置階段能耗最小;且全生命周期內(nèi)XPS、EPS、聚氨酯泡沫、玻璃纖維及新型氣凝膠保溫材料應用在加氣混凝土墻體的經(jīng)濟厚度分別為36.6、72.4、37.6、27.1及2.1 mm,保溫材料的經(jīng)濟厚度較常用分析方法減小,且新型氣凝膠保溫材料仍對應最低的經(jīng)濟厚度;最后,采用模擬軟件DeST-c研究了建筑墻體的節(jié)能效果,將經(jīng)濟厚度6 mm氣凝膠保溫材料及41 mm XPS保溫材料應用于建筑墻體外保溫,結(jié)果表明XPS保溫材料經(jīng)濟厚度的應用可獲得夏、冬季節(jié)能率分別為11.6%、26.8%,新型氣凝膠保溫材料的應用可獲得的夏、冬季節(jié)能率為分別為7.5%、18.2%,從而表明氣凝膠保溫材料經(jīng)濟厚度的應用能有效降低建筑能耗,實現(xiàn)建筑節(jié)能。基于上述結(jié)論,新型氣凝膠保溫材料應用于夏熱冬冷地區(qū)的墻體外保溫具有良好的節(jié)能優(yōu)勢,且經(jīng)濟、環(huán)境效益顯著,促進其在建筑墻體隔熱保溫領(lǐng)域應用具有重要意義。
【學位單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU551
【部分圖文】：

實現(xiàn)建筑的整體節(jié)能。圖1-1 建筑圍護結(jié)構(gòu)的能耗損失組成部分[6]Fig. 1-1 Energy loss of the components of the building envelope[6]在建筑物的能耗損失中，窗戶、墻體、屋頂?shù)葒o結(jié)構(gòu)是能耗損失的重要組成部分，因此提高建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能是實現(xiàn)建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能的重要途徑。圖1-1為建筑圍護結(jié)構(gòu)各部分能耗在整棟建筑所占的比重，據(jù)統(tǒng)計，在建筑物的能耗損失中，外墻傳熱產(chǎn)生的能耗損失約占總建筑能耗損失的30%[7, 8]，因此墻體的熱工性能的好壞直接影

結(jié)構(gòu)中的適用及經(jīng)濟性，如保溫材料的防火性能、耐久性能、吸濕性能、老化性能、力學性能、施工簡易程度、生產(chǎn)及使用過程中對環(huán)境污染程度以及工程造價等多方面因素。圖1-2 常用外墻保溫材料的外觀形貌圖（a）XPS；（b）EPS；（c）聚氨酯泡沫；（d）玻璃纖維Fig. 1-2 Shape appearance of several conventional external wall insulation materials. (a) XPS; (b) EPS; (c)polyurethane foam; (d) glass fiber目前，建筑工程領(lǐng)域隔熱保溫材料種類多樣化，主要有保溫砂漿、巖棉、膨脹珍珠巖、泡沫玻璃、硅酸鋁制品、金屬箔、XPS、玻璃纖維棉及巖棉等絕熱材料，而絕熱材料自身的導熱系數(shù)主要決定了材料的隔熱保溫效果。由于隔熱保溫材料在建筑圍護結(jié)構(gòu)上的應用能有效減少建筑室內(nèi)外的熱量傳遞，從而使得在夏季自然通風情況下，墻體圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面能保持較低的溫度的能力，而且受室外溫度和空氣溫度波動的影響較小，從而改善墻體的隔熱性能；而在冬季室外溫度較低的情況下，添加保溫材料的圍護結(jié)構(gòu)由于傳熱熱阻顯著增大，有效阻止熱量由室內(nèi)傳向室外，使室內(nèi)保持一定的溫度，改善

存在墻體透濕和返水現(xiàn)象等等缺點在一定程度上限制了其在相關(guān)工程領(lǐng)域中的應用。圖1-3 常用外墻保溫材料存在的問題Fig. 1-3 The existence problems of conventional external wall insulation materials1.2.2 EPS（發(fā)泡聚苯乙烯板）EPS保溫板是由可發(fā)性聚苯乙烯樹脂中加入一定量的揮發(fā)性液態(tài)發(fā)泡劑，然后在制作好的模具中加熱進行軟化，從而產(chǎn)生氣體，形成一種硬質(zhì)閉孔結(jié)構(gòu)的白色物體，由此材料內(nèi)含有大量的獨立密閉氣泡，孔隙率高達98%以上。不同密度的發(fā)泡聚苯乙烯板，導熱系數(shù)和強度相差很大，其密度值一般介于10~45kg/m3，而工程領(lǐng)域使用的表觀密度范圍值一般在18~22kg/m3，壓縮強度大于100KPa
【參考文獻】

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本文編號：2864731