1、計算機輔助分析的綠色建筑設計討論 摘要：隨著國內經濟的飛速開展，綠色建筑正在全球悄然升起，其節能措施的最重要目的就是減少建筑物與外界的熱傳遞。本文針對綠色建筑中熱傳遞優化最為顯著的屋面及墻體，提出了一種基于計算機輔助分析的屋面及墻體能耗分析方法。首先構建綠色建筑屋面及墻體的隔熱指標體系，然后在不同的材料、方法等情況下分別分析屋面及墻體的能耗性能。根據某地的實際仿真結果，提出了綠化隔熱的屋面設計方案和墻體保溫隔熱性能優化方案。關鍵詞：綠色建筑；能耗分析；計算機輔助；屋面優化；墻體優化；隔熱性能能否把握好節能控制對于綠色建筑這個領域具有重要的意義。要想最終實現可持續開展，必須做到控制建筑能耗，這樣

2、可以最大程度的降低環境污染還可以進一步增加能源的利用效率，減少能源的損耗。本文將綠色建筑中屋面及墻體作為研究對象，在現有一些研究根底上，提出了一種針對熱傳遞優化過程的分析算法，這種分析算法主要根據計算機進展輔助分析。通過某一個地區的實例驗證本文提出的設計算法，以此對屋面以及墻體的設計提出改良性的方案。1綠色建筑屋面及墻體的隔熱指標在一個建筑的外立面，外墻和屋面都會有很大的面積占比，對其進展建筑能耗模擬可以得到綠色建筑的節能與墻體和屋面的保溫有著直接的關系。假設在夏熱冬冷的地區，最為需要關注的就是屋頂和墻面的保溫，此外，還需要考慮到隔熱這一關鍵性因素。屋頂與墻面的熱工性能主要有以下兩個評價指標，

3、分別是：傳熱系數K值以及熱惰性指標D。1傳熱系數K傳熱系數在設計節能操作中，具有標志性的作用，可以帶動構造傳導熱量。傳熱系數的含義是在1的溫差范圍內，保證1m2/s熱量傳遞，這樣才能保證進展穩態的傳熱。2熱惰性指標D在評價構造中，測量溫度波衰減快慢的指標記為D。假如D的數值越大，那么就代表溫度波會有較快的衰減。與此同時，也代表材料有性能好的熱穩定性。假如在穩態傳熱中，需要確保建筑的節能效果，就需要對K值進展控制，以此保證建筑各局部傳熱性能。2基于計算機輔助分析的屋面設計對于綠色建筑的屋面保溫而言，有很多品種的隔熱材料，例如膨脹珍珠巖、泡沫玻璃、XPS板、發泡聚氨酯、玻化微珠等等。假如材料不同，

4、那么就會有不同的熱工性能，材料的厚度將直接影響保溫隔熱的效果。隔熱層厚度與頂層房間能耗的關系是本文的研究重點。構建該模型是運用了根底模型，XPS板被運用在保溫層，并改變保溫層的厚度以此進展分組，通過實驗，可以得到全年累計冷、熱能耗的實際值，可以通過表1看到結果：在表1中，傳熱的系數用X1表示；采暖的能耗用X2表示；空調的能耗用X3表示；綜合的能耗用X4表示。通過表1可以看到：能耗呈現出曲線的變化趨勢，XPS板厚度在060mm的變化過程中，綜合能耗也在發生著變化，呈現逐漸下降的趨勢。當采暖能耗從32.52kW#8729;h/m2變化到21.05kW#8729;h/m2時，整體下降的比率為35.3

5、。這也說明，對于整體能耗而言，增加屋面的保溫隔熱措施具有較明顯的作用。通過分析全年的綜合能耗曲線，可以得到：XPS板從0mm增加到30mm時，綜合能耗會呈現整體下降的趨勢；XPS板從30mm增加到40、50、60mm時，綜合能耗的下降幅度很小，曲線總體呈現平穩的趨勢。保溫材料的厚度和能耗兩者之間的曲線表現為雙曲線狀，此外，伴隨著保溫厚度的增加，能耗的數值會趨于某一個固定的數值。所以，能耗的變化與屋面保溫層的厚度有關，開場時，能耗隨著保溫的厚度增加而減少；等保溫層到達詳細一個數值時，保溫層的厚度不會對建筑的整體能耗產生影響，這時只有保證有足夠的建筑本錢和維護的費用，才能保證屋面保溫的隔熱效果。種

6、植屋面是夏季炎熱地區常用的屋面節能方式，為了能較全面的分析種植屋面對建筑能耗的影響，分別對以下幾組屋面進展綜合能耗模擬：在表2中，采暖能耗用X2表示，空調能耗用X3表示，綜合能耗用X4表示。通過表2看到，對于夏季和冬季能耗而言，假如采用降低種植屋面的方法，可以有效降低能耗，兩者之間互相促進。假設在種植屋面里，參加采暖能耗的裝置，就會較大程度消耗能量，可以到達21%的下降幅度。假如增加種植層的厚度，并不會對采暖空調的能耗產生較大的轉變，能耗曲線整體呈現出平穩的狀態。在種植層厚度逐漸增加的過程中，屋面荷載值也變大，進而對構造平安造成影響，所以對種植屋面而言，選擇合適的種植層構造是非常必要的。在房屋

7、中參加一些綠色植物，他們可以將陽光擋在外邊，減少因為輻射產生的熱度，這就是屋面綠化。種植屋面的隔熱有以下幾個原理：第一，由于植物本身具有遮陽的作用，可以對屋面的熱量和溫度峰值有所影響，降低熱度；第二，太陽輻射會受到植物自身的光合作用的影響；第三，對于屋頂溫度而言，植被的基層土壤可以保證屋面不會出現無法預期的情況。綠地的降溫作用還不僅如此，對于其上方的空氣也會有影響。假如上方空氣遇冷，那么就會收縮下沉，進而導致地面的氣壓升高，最終呈現空氣對流。在表3中，外外表最高溫度用Y1表示；外外表溫度波幅用Y2表示；內外表最高溫度用Y3表示；內外表溫度波幅用Y4表示；室外最高溫度用Y5表示；平均太陽輻射強度

8、用Y6表示。通過多年進展理論研究，知道與一般屋面相比，種植屋面具有更強的防滲性能。經過綠化的屋面可以控制溫度，保證晝夜溫差得到進一步的降低，防止出現屋面內外的溫度差帶來的影響，這樣較多的太陽輻射就不需通過屋面熱工性能進展傳遞。3基于計算機輔助分析的墻體設計1隔熱層厚度分析在進展模擬的過程中，需要選擇不同厚度的EPS板，以此來構建墻體隔熱層厚度與住宅建筑能耗兩者之間的模型。在模型中，針對常用的EPS板材數量進展分組，這個板材可以增加墻體的溫度。通過設置不同的隔熱層厚度，可以理解到能耗和熱能耗兩者之間的變化規律.在表4中，熱系數用X1表示；采暖能耗用X2表示；空調能耗用X3表示；綜合的能耗用X4表

9、示傳。通過表4看到：增加EPS板的厚度，讓其從0mm變到60mm，在這個過程中，建筑的綜合能耗呈現整體下降的趨勢，此外，這個下降的趨勢會伴隨著EPS板厚的增加而減少。通過曲線斜率，可以知道：EPS板厚度增加的過程，就是能耗下降的過程。在40mm之后，假如再增加保溫層的厚度，那么不會產生很大的影響，整個建筑的能耗不會有太大變化，但這時需要增加墻面保溫隔熱功能所需消耗的維護與建造本錢。2熱惰性分析在進展該組模擬實驗中，選擇一樣的傳熱系數K，但是這兩組墻體主材具有不同的熱惰性指標D，通過具有較小熱惰性的輕質混凝土和較大熱惰性的磚塊兩種材料對熱惰性指標進展分析，研究其對建筑能耗的影響。與輕質混凝土的墻

10、體相比，磚塊墻體具有一樣的K值，但是磚塊墻體的蓄熱系數較大。通過進展的模擬實驗得到：磚塊墻的采暖和空調能耗都比擬低，這是因為假如材料具有較大蓄熱系數，那么就會有較好的熱穩定性，因此假如條件允許，可以選擇蓄熱系數大的材料。3內部保溫砂漿分析通過比照，可以設置一樣的保溫砂漿厚度，從而比照前后兩組的數據。除了墻體抹灰層不同之外，墻體厚度保持一致，才能保證得到最終的結果準確。新建模型有一致的內部保溫砂漿，相比之前降低0.36kW#8729;h/m2能耗，幅度是1.2%，空調降低0.1kW#8729;h/m2，幅度是0.35%，。這也說明，內部保溫砂漿確實可以提升建筑的能效。提升墻體熱阻值是當前最為常見的增強墻體保溫隔熱性能的方法，可以通過下面兩個途徑實現：1選用優質墻材建筑節能的根底材料就是保溫材料。現如今通常使用以下幾種：蒸壓加氣的混凝土砌塊；泡沫的混凝土砌塊；填充保溫材料的夾心砌塊體系與輕集料混凝土小型的空心砌塊。蒸壓加氣的混凝土，在原材料經過一系列的物理操作后，可以得到最新的墻材。通過試驗，可以得知其具有較大的熱阻，具有較好的保溫隔聲性能，此外質量較輕。集料混凝土小型的空心砌塊相比照而言，具有的空心率較大，這是因為空氣夾層所造成的。通過選擇更加優質的墻材，可以運用空氣熱阻的原理，增加墻體的綜合性能。2復合保溫墻體在墻體構造上增加高效的保溫材料，以此形成復合保溫墻體，通過熱