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插丝岩棉板建筑运行冷热负荷分析

  岩棉板厂家 http://axkcsmpg.com 建筑使用周期长,造成建筑运行维护阶段的能耗巨大,建筑运行过程中的采暖、空调、通风、照明等 均会耗能,约占建筑生命周期总能耗的60%~90%[7-10],是最主要的耗能阶段.表3给出不同外保温系统 下传热系数对建筑负荷的影响.研究表明:在节能设计规定的K值范围内,传热系数越大,保温层厚度越 小,保温性能越差,则热负荷指标及全年累计总负荷越高;围护结构的保温性能对冷负荷影响不明显,这 是因为影响冷负荷较明显的因素是室内发热量和从外窗进人的太阳辐射量,


涉及到隔热和散热的问题, 还与通风有关,而并非单一的由围护结构的保温性能决定.表3还表明:对于同一建筑保温要求(同一传 热系数),不同保温系统的保温层厚度不同,岩棉外保温系统的保温层比EPS外保温系统的保温层更厚, 但建筑的全年累计冷热负荷及总负荷并无明显差异.例如,当建筑外墙传热系数为0.4W●m-2●K'时, 对应的EPS板厚88mm,而对应的岩棉板厚105mm,但同一传热系数下不同保温材料对应的建筑全年累 计冷负荷、热负荷和总负荷都十分接近.因此建筑的传热系数对运行阶段的负荷有决定性的影响.

2.3建筑生命周期总能耗分析 根据建筑全年累计冷热负荷,按照空调额定能效比2.3,采暖额定能效比1.9,计算得到建筑材料生产 能耗、运行能耗及生命周期(50 a)总能耗与外墙传热系数的关系,见图3.可以看出:对于EPS和岩棉外 保温系统,建筑能耗随传热系数的变化趋势- -致, 建筑材料生产能耗随着传热系数的增大而线性减小,占 生命周期能耗的10.1%~18.8%,建筑运行能耗和总能耗随传热系数增大而增大,运行阶段约占全生命周 期总能耗的80.7%~88.9%,建筑废弃阶段可以忽略不计.因此,建材生产和建筑运行阶段对建筑节能都 很重要,而运行阶段的影响更大.建筑节能主要体现在建筑运行阶段.
岩棉外保温系统的建筑材料生产能耗比EPS外保温系统的建筑材料生产能耗高7.7%(表2),但运行 能耗并无明显差异(表3).由于建筑运行阶段的能耗占生命周期总能耗的80%以上,因此,虽然岩棉外保 温系统的建筑生命周期能耗比EPS外保温系统的建筑生命周期能耗更高(0.90%),但差异并不明显.影响 建筑生命周期能耗较大的因素是建筑外墙传热系数,而不同外保温材料的影响较小 2.4保温系统设计与维护对建筑生命周期能耗的影响 为确定最优保温系统设计参数,进- -

步研究了建筑生命周期能耗与外保温系统维护模式(保温系统使 用寿命)的关系.如果不考虑保温材料的使用年限,建筑生命周期能耗随传热系数增加而增加(图3).但在 实际应用中,外保温系统随着使用时间的推移,其保温性能降低直至最终丧失,需要进行定时维护或更 新,对外保温系统,一般需要进行整体替换.假设建筑使用寿命为50a,而保温板的使用寿命分别为10、 20、30和50a,则对应保温板替换次数分别为4、2、1和0次,将替换材料的生产能耗及其施工能耗纳入 建筑生命周期能耗,计算得到建筑生命周期总能耗变化,见图4.
图4表明:对于不同外保温材料、不同的使用年限,建筑全生命周期能耗与传热系数之间的关系存在 明显拐点,即存在一个最优的保温层厚度,原因在于传热系数减小导致保温层厚度增大,保温材料生产能 耗增加抵消了保温系统性能提升而减少的运行能耗.不同的保温系统使用寿命,影响到保温系统全生命周 期能耗和最优保温系统的传热系数的大小当保温板使用寿命为10a时,采用EPS板和岩棉板保温的建 筑生命周期总能耗最低分别出现在传热系数为0.35和0.4 w. m-2. K'时,对应的保温层厚度均为 105mm;当保温板使用寿命为20a时,采用EPS板和岩棉板保温的建筑生命周期总能耗最低出现在传热 系数为0.3W.m-2. K-'时,对应的保温层厚度为127和151 mm;当保温板使用寿命为30a时,采用EPS 板和岩棉板保温的建筑生命周期总能耗最低分别出现在传热系数为0.25和0.3 W . m-2●K-'时,对应的 保温层厚度分别为157和151 mm.通常,


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