基于全生命周期的嚴寒地區(qū)外窗物理性能優(yōu)化研究.pdf

1、推動我國經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展和人民生活水平不斷提高是一個重大戰(zhàn)略問題。嚴寒地區(qū)因為地域和氣候的特殊性，該地區(qū)的建筑外圍護有特殊的要求。外窗作為建筑外圍護的重要組成部分，其相關研究受到了人們的重視。論文在嚴寒地區(qū)外窗滿足既有采光和日照性能要求的前提下，以外窗的熱工性能、通風性能和防噪聲性能及全生命周期模型等方面為主要研究內(nèi)容，以全生命周期模型對室內(nèi)環(huán)境的作用和影響為研究范疇，通過全生命周期環(huán)境影響評價的方法對全生命周期模型進行驗證和評價,提出

2、適合嚴寒地區(qū)使用的適配型外窗。
　　論文對嚴寒地區(qū)的氣候特征進行了介紹，對嚴寒地區(qū)外窗相關概念進行解析，對全生命周期評價體系理論進行了全面地介紹，分析了嚴寒地區(qū)外窗全生命周期評價體系的影響因素，對這些影響因素的有效性了進行分析。
　　論文分析了嚴寒地區(qū)現(xiàn)有外窗類型對采暖期室內(nèi)熱環(huán)境的影響和作用。外窗的隔熱性能是嚴寒地區(qū)外窗設計的一個重點，嚴寒地區(qū)的特點就是溫度低，如果窗戶的隔熱性能不好，使得室內(nèi)外的熱能交換率大，這樣就無法保

3、證室內(nèi)的適宜溫度。對外窗對室內(nèi)熱環(huán)境相關因素進行了分析，得到相應的數(shù)據(jù)，建立理論模型，得到熱對流和熱傳導的相關依據(jù)，為基于全生命周期的外窗物理性能優(yōu)化提供有效的保障；同時，對外窗結(jié)露問題進行了研究和分析，提出解決結(jié)露問題的有效措施。
　　論文分析了嚴寒地區(qū)現(xiàn)有外窗類型對采暖期室內(nèi)風環(huán)境的影響和作用。由于嚴寒地區(qū)冬季風速快，持續(xù)作用在外窗上的應力大，對外窗的使用影響很大；由于冬季采暖期，外窗處于長期封閉的狀態(tài)，嚴重影響了室內(nèi)空氣品質(zhì)

4、，人長期生活在這種環(huán)境必定影響其身心健康。通過風壓值計算，得到哈爾濱地區(qū)的風壓級，在測得風速的基礎上通過有限元分析對現(xiàn)有外窗抗風壓性能進行研究，得到不同材料、不同形式外窗抗風壓性能的數(shù)據(jù)，通過不同類型外窗的對室內(nèi)風環(huán)境的影響，得出理論模型，為后續(xù)的物理性能優(yōu)化提供參考。
　　論文分析了嚴寒地區(qū)現(xiàn)有外窗類型對采暖期室內(nèi)聲環(huán)境的影響和作用。通過統(tǒng)計能量分析得到影響外窗隔聲性能的相關因素，得出玻璃部分的平均響應速度大于其它結(jié)構(gòu)的平均速度

5、響應，向外輻射的噪聲最大；玻璃部分表面振動最大，向外輻射的能量最多。在此研究基礎之上，提出改善外窗隔聲性能的可行性解決方案，建立統(tǒng)計能量分析的理論研究框架，為后面的研究工作提供有效的保證。
　　另外，根據(jù)嚴寒地區(qū)的具體需要，通過用戶的需求調(diào)查，結(jié)合之前的研究，論文進行了窗式通風器的研究與設計。窗式通風器對改善室內(nèi)空氣品質(zhì)、保證采暖期室內(nèi)環(huán)境自然通風、減少室內(nèi)外空氣強對流、提高室內(nèi)的熱舒適性、隔聲降噪和防止外窗結(jié)露等方面有明顯的改良

6、效果。
　　最后，確定嚴寒地區(qū)外窗全生命周期模型的目的和范圍，對嚴寒地區(qū)外窗全生命周期評價的影響因素進行分析和分類，確定了嚴寒地區(qū)外窗全生命周期環(huán)境影響類型包括：全球變暖、臭氧消耗、環(huán)境總的釋放量、溫室效應的影響、酸化影響以及富營養(yǎng)化影響。對現(xiàn)有外窗的清單進行了分析，評價其對環(huán)境的潛在影響，在此基礎之上提出了基于通風性能的外窗優(yōu)化構(gòu)想、基于熱工性能的外窗優(yōu)化構(gòu)想、基于室內(nèi)防噪性能的外窗優(yōu)化構(gòu)想、基于全生命周期評價的外窗構(gòu)想，通過數(shù)