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随着经济的发展和城镇化速率的快速增加,人们对于室内环境舒适程度要求的提高,我国的建筑能耗逐年增加,其中公共建筑能耗占据比例高达38.53%,公共建筑单位面积能耗达30.11kgce/㎡,分别是城镇居住建筑的2.5倍(12.17kgce/㎡)和农村居住建筑的3.4倍(8.86kgce/㎡)。为了有效地降低公共建筑能耗,提升建筑能效水平和节能潜力,对既有公共建筑进行围护结构节能改造,已经成为当前建筑节能方面研究的重要方向之一。本文以兰州市某既有办公建筑为研究对象,采用理论分析和数值模拟的研究方法,根据《公共建筑节能设计标准》PGB50189-2015对可改造部分的外围护结构传热系数的限制要求,经广泛调研,选取了外墙、屋面的保温材料和计算厚度,外窗镶嵌材料的种类;利用DeST-C软件进行数值模拟计算,在系列计算之前通过实测数据的比对验证确保了设定参数的合理性和计算结果的可靠性;在改造方案确定中,利用“权衡判断”方法和经济性评价对外围护结构节能改造的效果进行了综合评价,得到如下结论:(1)单一因素下,对于兰州地区既有办公建筑外墙进行节能改造,模拟结果表明,外墙保温材料宜选用55mm挤塑板(XPS),它的冷热负荷节能率分别为9.27%、41.91%;(2)单一因素下,对于兰州地区既有办公建筑屋面进行节能改造,模拟结果表明,屋面保温材料宜选用65mm挤塑板,它的冷热负荷节能率分别为0.17%、3.97%;(3)单一因素下,对于兰州地区既有办公建筑外窗进行节能改造,模拟结果表明,各个朝向外窗玻璃全部更换时,外窗玻璃材料宜选用内张膜中空玻璃(双膜),它的冷热负荷节能率分别为7.36%、13.82%;单独更换南向外窗玻璃时,外窗玻璃材料宜选用真空镀膜复合中空玻璃,它的冷热负荷节能率分别为1.78%、6.08%;(4)在规定性指标下,对外墙、屋面、外窗三者进行组合模拟计算时,既有办公建筑围护结构节能改造方案为:外墙保温材料采用90mm挤塑板,屋面保温材料采用80mm挤塑板,外窗各个朝向全部更换为真空镀膜复合中空玻璃;这种方案下的总耗电量(48.03kWh/㎡)同设计建筑的总耗电量(53.63kWh/㎡)相比,差值为5.6kWh/㎡。(5)利用“权衡判断”对围护结构进行组合模拟分析时,要求外窗、屋面的传热系数满足《公共建筑节能设计标准》PGB50189-2015中的规定,外窗为普通中空玻璃(12mm),传热系数K=2.9W/(㎡·k),不满足标准中规定的要求;既有办公建筑围护结构节能改造方案为:外墙保温材料选用60mm挤塑板,屋面选用70mm挤塑板,外窗保持原有的普通中空玻璃(12mm);这种方案下的总耗电量(54.88kWh/㎡)同设计建筑的总耗电量(53.63kWh/㎡)相比,差值为-1.25kWh/㎡。(6)规定性指标下,围护结构节能改造方案虽然节能效果良好,但是经济代价巨大;利用“权衡判断”方法下确定的方案,基本上能达到节能要求。所以对于兰州地区某既有办公建筑围护结构的节能改造方案最终确定为:外墙保温材料选用60mm挤塑板,屋面选用70mm挤塑板,外窗保持原有的普通中空玻璃(12mm)。本文的研究结果可以为国内大量的公共建筑外围护结构节能改造提供借鉴。