最佳保溫層厚度

1、1B題：最佳保溫層厚度摘要目前，城市居民樓很多都是簡單的平屋頂，房屋建設過程當中加入保溫層確保室內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計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。為了既要滿足室內有比較適宜的溫度（16度～24度），又不造成資源的浪費這兩個目的，我們采用了多目標優(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價法，選取性價比最

2、高的材料。在問題1中，對于珍珠巖保溫層厚度確定，我們應用熱力學導熱學學科中的傅里葉定律，求出有無保溫層時的熱流密度之比與保溫層厚度的函數(shù)關系。隨著保溫層厚度的增加，保溫層的隔熱效率也相應增加。要達到保溫效果，實際所花費用為建筑材料費用和室內調溫費用之和，且室內調溫費用跟熱流密度有關。為了達到舒適和節(jié)約的要求，我們建立了多目標規(guī)化模型，并求解得出最佳保溫層厚度為11.2cm，此時保溫層的隔熱效率達到80%。在問題2中僅考慮導熱系數(shù)時，同問

3、題1進行相應的分析，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，聚氨硬脂板的隔熱能力最強。若考慮導熱系數(shù)和價格兩種因素，依據(jù)模糊綜合評價法確定各指標在保溫材料選擇中所占權重，對其進行量化處理，然后再對每個指標分別運算，給出相應的材料性能評價，又對各因素整合選擇出最好的保溫材料仍為聚氨硬脂板，通過費用關系計算其厚度為10.4cm，此時隔熱效率為89%。關鍵詞：保溫層傅立葉定律隔熱效率多目標規(guī)劃模糊評價35）涂料的隔熱效果可

4、以忽略，即涂料上層和下層的溫度相同。四、符號的約定Q熱流密度Q1有保溫層時的熱流密度Q2無保溫層時的熱流密度1Q夏季屋頂?shù)钠骄鶡崃髅芏?Q冬季屋頂?shù)钠骄鶡崃髅芏圈均勻介質兩側的溫度差Ti第i層上側的溫度（i＝1，2，…，6）T7建筑物室內溫度di第i層厚度（i＝1，2，…，6）ki第i層導熱系數(shù)（i＝1，2，…，6）W1保溫材料的費用W2室內調溫的費用W21夏季制冷費用W22冬季供暖費用m市場上珍珠巖的單位體積的平均售價L1每度電的電

5、價L2單位千克的煤的價格?空調制冷對屋頂?shù)臒崃髁康呢暙I效率t每個季節(jié)的時間長度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)調溫總費用i＝1，2，…，6：表示屋頂由外向內依次為三氈四油防水材料、水泥砂漿、保溫層、水泥砂漿、樓板水泥、砂漿五、模型的建立與求解5.1問題1：珍珠巖保溫層厚度的確定5.1.1保溫層隔熱效率與厚度的關系模型在上述假設下熱傳導過程遵從熱力學中的傅里葉定律[1]：厚度為d的均勻介質，兩側溫度差為ΔT，則單