旧建筑围护结构节能改造效益分析..doc

旧建筑围护结构节能改造效益分析 文登市电业总公司 李孝俊 [摘 要] 本文对建筑物围护结构节能改造进行定量分析，通过计算说明节能改造的必要性、经济性和可行性。 [关键词] 围护结构 热负荷 耗热量 温度 墙体保温 一、工程概况 该工程处于寒冷地区，室外采暖计算温度twn=-6℃，室外风速4m/s，采暖期室外平均温度0.3℃，建筑物具体尺寸见附图一。围护结构情况如下：墙体为240mm厚红砖墙、双面抹灰、外侧水泥浆20mm，内侧混合砂浆、刮大白。K=2.03W/m2℃；窗为单层单玻、铝合金推拉窗，K=6.4W/m2℃。楼梯间无采暖设施，无楼宇门，建筑面积127 m2。为讨论问题简单，取一户非边户、非底、非顶层进行分析。 二、改造前的设计热负荷及耗热量计算 1、室内设计温度tn：厨房：15℃，卫生间25℃，（兼浴室），其余房间为18℃。 2、热负荷计算，以主卧室为例计算： （1）主卧室冷风渗透耗热量的计算： 缝隙长度 l=3.5×2＋6×1.5＝16m 朝向修正系数 n =0.35 空气密度ρw=1.32kg/ m3 空气比热Cp =1kJ/kg·m3 每米缝隙渗入空气量 L=1.6m3/h·m 渗入量V=L×l×n=1.6×16×0.35=8.96 m3/h 耗热量Q2=0.278Vρw Cp(tn-tw n) = 0.278×8.96×1.32×1×24 =79 W 其余计算见附表一。 （2）围墙结构的设计热负荷计算： ①东外墙：面积4.2 m2，传热系数k=2.03W/ m2·℃ 室风计算温度tn=18℃，室外计算温度twn=-6℃， 朝向修正系数α=-5% ， 温差修正系数α=1 基本耗热量Q=αkF(tn-twn） =1×2.03×4.2×[18-（-6）]=205W 修正后的耗热量Q1 =Q×（1-0.05）=194W ② 南墙外：面积4.88 m2，朝向修正系数α=-15%，其余同上 基本耗热量Q=αkF(tn-twn） =1×2.03×4.88×[18-（-6）]=238W 修正后的耗热量Q1 =Q×（1-0.15）=202W ③ 南窗外：面积5.24 m2，传热系数k=6.4W/ m2·℃，其余同上 基本耗热量Q =αkF(tn-twn） =1×6.4×5.24×[18-4]=806W 修正后的耗热量Q1 =Q×（1-0.15）=685W ④ 楼梯间墙： 经实测，当室外温度为0℃时，各楼层的温度如下： （单位：℃） 楼层 状况 1层 2层 3层 4层 5层 6层 平均 无楼宇门 1.5 2.5 7.3 10.4 13.7 13.9 10 有楼宇门 8.6 12.4 14.5 15.5 16 16 13.8 推算采暖室外计算温度下的各层温度的平均值，无楼宇门为4℃，有楼宇门为8℃。 面积12.32 m2，室外计算温度4℃，其余同上 基本耗热量Q =kF(tn-tn1） =2.03×12.32× [18-4]=350W （3）该房间的总热负荷=194+202+685+350+79=1511W 其余计算见附表二。 （4）该户设计总热负荷为6467W， 单位面积设计热负荷6467/127=51 W/ m2 3、年耗热量计算： 根据《城市热力网设计规范》 Qna =0.0864×N×Qn×（tn-ta）/(tn-twn) =0.0864×120×0.05×(18-0.3)/(18+6) =0.39GJ 其中Qna :采暖全年耗热量，GJ N：采暖期天数 N=120天 Qn：采暖设计热负荷，kw； tn:采暖期室内计算温度，℃，tn=18℃ ta:采暖期平均室外温度，℃，ta=0.3℃ twn:采暖期室外计算温度，℃ 热量按50元/GJ计算：0.39×50=19.5元/m2 年供热费：127×19.5=2476.5 元 三、改造后的设计热负荷日耗热量计算： 1、墙体：墙体保温采用厚度30mm的挤塑板（导热系数λ=0.03w/ m2·℃ 热阻R2=δ/λ=0.03/0.03=1 m2·℃/W），其作法参照有关图集的规范的要求。 原结构的热阻 R1=1/k=1/2.03=0.49 m2·℃/W 改造后的墙体热阻R0= R1+ R2=1+0.49=1.49 m2·℃/W 改造后的墙体的结热系数k0= 1/R0=1/1.49=0.67 m2·℃/W 2、窗：增加一层铝合金推拉窗，其传热系数为3.26 w/ m2·℃。冷风渗透系数取单层窗的1/2。 3、加装楼宇门一樘 4、设计热负荷计算，见附表：3010 W 单位面积设计热负荷：3010/127=23.7w/ m2 5、年耗热量： Qna =0