最佳保溫層厚度

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1、WORD格式整理B題：最佳保溫層厚度摘要目前，城市居民樓很多都是簡(jiǎn)單的平屋頂，房屋建設(shè)過程當(dāng)中加入保溫層確保室內(nèi)溫度盡可能的不受室外的影響。居民樓的節(jié)能性的發(fā)展和新型保溫材料的使用成為設(shè)計(jì)者考慮的必要因素,因此保溫材料的選擇及保溫層的厚度,日益成為目前建筑節(jié)能的重要課題。為了既要滿足室內(nèi)有比較適宜的溫度（16度～24度），又不造成資源的浪費(fèi)這兩個(gè)目的，我們采用了多目標(biāo)優(yōu)化的模型求解出最佳的保溫層厚度；又在材料的選擇過程中采用了模糊綜合評(píng)價(jià)法，選取性價(jià)比最高的材料。在問題1中，對(duì)于珍珠巖保溫層厚度確定，我們應(yīng)用熱力學(xué)導(dǎo)熱學(xué)學(xué)科中的傅里葉定律，求出有無保溫層時(shí)的熱流密度之比與保溫層

2、厚度的函數(shù)關(guān)系。隨著保溫層厚度的增加，保溫層的隔熱效率也相應(yīng)增加。要達(dá)到保溫效果，實(shí)際所花費(fèi)用為建筑材料費(fèi)用和室內(nèi)調(diào)溫費(fèi)用之和，且室內(nèi)調(diào)溫費(fèi)用跟熱流密度有關(guān)。為了達(dá)到舒適和節(jié)約的要求，我們建立了多目標(biāo)規(guī)化模型，并求解得出最佳保溫層厚度為11.2cm，此時(shí)保溫層的隔熱效率達(dá)到80%。在問題2中僅考慮導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)，同問題1進(jìn)行相應(yīng)的分析，得各種保溫材料的隔熱能力均隨厚度增加而減小，且在厚度相同時(shí)，聚氨硬脂板的隔熱能力最強(qiáng)。若考慮導(dǎo)熱系數(shù)和價(jià)格兩種因素，依據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)法確定各指標(biāo)在保溫材料選擇中所占權(quán)重，對(duì)其進(jìn)行量化處理，然后再對(duì)每個(gè)指標(biāo)分別運(yùn)算，給出相應(yīng)的材料性能評(píng)價(jià)，又對(duì)各因素整

3、合選擇出最好的保溫材料仍為聚氨硬脂板，通過費(fèi)用關(guān)系計(jì)算其厚度為10.4cm，此時(shí)隔熱效率為89%。關(guān)鍵詞：保溫層傅立葉定律隔熱效率多目標(biāo)規(guī)劃模糊評(píng)價(jià)專業(yè)知識(shí)分享WORD格式整理一、問題的提出目前，城市居民樓很多都是簡(jiǎn)單的平頂屋，假設(shè)屋頂由里向外的結(jié)構(gòu)是0.1（cm）涂料，1.5（cm）水泥砂漿，20（cm）樓板，2（cm）水泥砂漿，珍珠巖保溫層，2（cm）水泥砂漿，1（cm）三氈四油防水材料。北方地區(qū)這樣的屋頂，夏季太陽日照下的表面溫度最高可以達(dá)到攝氏75度，冬季為攝氏零下40度。為了保持室內(nèi)有較好的舒適溫度，又不造成浪費(fèi)，1）保溫層厚度應(yīng)該為多厚。2）如果更換保溫層成其它保溫

4、材料，哪種材料最好，并計(jì)算其厚度。二、問題的分析在外墻和屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)中設(shè)置保溫層以提高外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻，是改善我國目前嚴(yán)寒和嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑采暖能耗大、熱環(huán)境差等狀況重要的有效的措施。在保溫材料確定的情況下，保溫層厚度是決定建筑保溫水平的重要參數(shù)。一般隨著保溫層厚度的增加，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的絕熱性能提高，從而降低建筑負(fù)荷，采暖設(shè)備造價(jià)和采暖系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用也相應(yīng)降低；但同時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建造費(fèi)用也相應(yīng)增加，因此，一定存在某一特定的保溫層厚度，使建筑物總費(fèi)用最小。保溫層經(jīng)濟(jì)厚度的合理計(jì)算可以防止因根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇保溫層厚度所造成的綜合效益損失，因此，研究保溫層厚度的計(jì)算方法對(duì)建筑節(jié)能具有重要的現(xiàn)實(shí)

5、意義。建筑物與外界進(jìn)行熱量交換主要通過傳導(dǎo)和對(duì)流兩種途徑，一般情況下，密閉性較好的建筑物可忽略對(duì)流對(duì)其的影響。在夏天時(shí)，屋頂上層溫度要高于下層，熱量向室內(nèi)擴(kuò)散，且溫度逐漸遞減，要使室內(nèi)溫度維持在一定的舒適溫度范圍內(nèi)，就需利用空調(diào)等制冷裝置進(jìn)行散熱。而在冬天，室外溫度比室內(nèi)要低，熱量往室外擴(kuò)散，需要暖氣對(duì)屋內(nèi)進(jìn)行供暖從而達(dá)到所需要的舒適溫度。若保溫層材料未確定，則需綜合考慮經(jīng)濟(jì)方面及其保溫性能等多種方面的因素，可采用模糊綜合評(píng)價(jià)法來確定各指標(biāo)的權(quán)系數(shù)，使其更有合理性，更符合客觀實(shí)際并易于定量表示，從而提高各種材料綜合評(píng)判結(jié)果的準(zhǔn)確性。三、問題的假設(shè)1）熱量的傳播過程只有傳導(dǎo)，沒有

6、對(duì)流。即建筑物的密閉性能很好，室內(nèi)與室外的空氣是不流通的。2）室內(nèi)溫度和室外溫度在某一時(shí)間段內(nèi)保持不變，熱傳導(dǎo)過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。即沿?zé)醾鲗?dǎo)方向，單位時(shí)間通過單位面積的熱量是常數(shù)。3）屋頂各層材料之間層次分明，同一層次厚度均勻，且各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)不隨溫度的變化而變化，為一恒定常量。4）建筑物僅通過屋頂與外界進(jìn)行熱量交換，建筑物側(cè)面及地面的影響忽略不計(jì)。且冬季燃煤取暖，夏季用空調(diào)制冷，其中煤的利用率為100％。5）涂料的隔熱效果可以忽略，即涂料上層和下層的溫度相同。專業(yè)知識(shí)分享WORD格式整理四、符號(hào)的約定Q熱流密度Q1有保溫層時(shí)的熱流密度Q2無保溫層時(shí)的熱流密度夏季屋頂?shù)钠骄鶡?/p>

7、流密度冬季屋頂?shù)钠骄鶡崃髅芏圈均勻介質(zhì)兩側(cè)的溫度差Ti第i層上側(cè)的溫度（i＝1，2，…，6）T7建筑物室內(nèi)溫度di第i層厚度（i＝1，2，…，6）ki第i層導(dǎo)熱系數(shù)（i＝1，2，…，6）W1保溫材料的費(fèi)用W2室內(nèi)調(diào)溫的費(fèi)用W21夏季制冷費(fèi)用W22冬季供暖費(fèi)用市場(chǎng)上珍珠巖的單位體積的平均售價(jià)L1每度電的電價(jià)L2單位千克的煤的價(jià)格空調(diào)制冷對(duì)屋頂?shù)臒崃髁康呢暙I(xiàn)效率每個(gè)季節(jié)的時(shí)間長度q單位千克煤產(chǎn)生的熱量供給屋頂傳熱的熱量W建造屋頂及其后續(xù)調(diào)溫總費(fèi)用i＝1，2，…，6：表示屋頂由外向內(nèi)依次為三氈四