北方嚴寒地區(qū)高效能屋頂技術(shù)研究項目申請報告

吉林省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目申請書推薦學(xué)校吉林建筑工程學(xué)院項目名稱北方嚴寒地區(qū)高效能屋頂技術(shù)研究項目類型□創(chuàng)新訓(xùn)練項目√創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目□創(chuàng)業(yè)實踐項目 所屬一級學(xué)科名稱 建筑學(xué)所屬二級學(xué)科名稱建筑技術(shù)科學(xué)項目負責(zé)人 張博申報日期 2013.4.14吉林省教育廳制二○一三年三月項目名稱北方嚴寒地區(qū)高效能屋頂技術(shù)研究項目類型（）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目（√）創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目（）創(chuàng)業(yè)實踐項目項目實施時間起始時間：2013年5月完成時間：2014年5月申請人或申請團隊姓名年級學(xué)校所在院系/專業(yè)聯(lián)系電話E-mail主持人張博3吉林建筑工程學(xué)院建筑與規(guī)劃/建筑學(xué)劉秋兵3吉林建筑工程學(xué)院建筑與規(guī)劃/建筑學(xué)成員閆沛祺3吉林建筑工程學(xué)院建筑與規(guī)劃/建筑學(xué)王海鵬3吉林建筑工程學(xué)院建筑與規(guī)劃/建筑學(xué)指導(dǎo)教師姓名張廣平研究方向嚴寒地區(qū)節(jié)能建筑設(shè)計公共建筑創(chuàng)作及其探究年齡41行政職務(wù)/專業(yè)技術(shù)職務(wù)高級工程師，研究生導(dǎo)師，國家一級注冊建筑師主要成果·設(shè)計院工作14年，教學(xué)經(jīng)歷近5年·設(shè)計作品曾榮獲省優(yōu)秀設(shè)計一等獎·自2007年以來一直擔任吉林省建設(shè)工程評標專家，近三年參與近500萬平米吉林省既有居住建筑改造項目的評標工作·完成《北方寒冷地區(qū)城鎮(zhèn)住宅節(jié)能配套應(yīng)用技術(shù)研究與示范》《澆注式格構(gòu)輕體保溫墻板研發(fā)》等多個科研項目·在研《北方嚴寒寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)住宅設(shè)計研究》、《北方吉林省低能耗（75%）節(jié)能建筑技術(shù)研究與示范》、《農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造圖集》等多項關(guān)于節(jié)能住宅建設(shè)的科研項目一、項目實施的目的、意義目的：為認真貫徹落實發(fā)改委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部《綠色建筑行動方案》，響應(yīng)國家號召，建設(shè)節(jié)能綠色建筑，本團隊擬對北方嚴寒地區(qū)建筑物高效能屋頂技術(shù)進行研究。該技術(shù)的研究，力求從屋頂植被，利用太陽能以及屋頂節(jié)能保溫三方面對目前嚴寒地區(qū)屋頂技術(shù)進行改進，結(jié)合生態(tài)需要對屋頂構(gòu)造進行創(chuàng)新，使其達到經(jīng)濟、美觀、合理三大要求。通過對屋頂植被層的研究討論其與建筑屋頂結(jié)合的可能性，為城市綠化發(fā)展尋找新方式。通過對太陽能利用的研究為將來形成一套完整的建筑節(jié)能系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。通過研究屋頂保溫節(jié)能對現(xiàn)有節(jié)能技術(shù)和材料進行改進。該課題旨在提高資源利用效率，實現(xiàn)節(jié)能減排，積極應(yīng)對全球氣候變化，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，改善人們生活質(zhì)量，響應(yīng)國家號召，為建筑節(jié)能提供新的技術(shù)研究。意義：（1）有助于進一步實現(xiàn)建筑節(jié)能。通過對現(xiàn)有屋頂節(jié)能保溫技術(shù)的改進研究，進一步實現(xiàn)建筑節(jié)能，使屋頂保溫節(jié)能模式工業(yè)化，方便推進實現(xiàn)城市建筑大規(guī)模的節(jié)能減排。提高自然資源利用率。屋頂作為城市的“二次地表”，對其進行太陽能利用研究和植被覆蓋研究，有利于利用自然陽光、雨水，使其轉(zhuǎn)化為能量的同時改善城市生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)節(jié)能減排。優(yōu)化城市上空風(fēng)景線。屋頂植被將使城市樓群的形象優(yōu)化，實現(xiàn)“空中花園”的景象，有利于消除鋼筋混凝土建筑給人造成的疲憊感，改善人們生活環(huán)境，提升城市形象，提高城市綠化率。項目研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題項目研究內(nèi)容：（1）北方嚴寒地區(qū)屋頂保溫程度及屋頂利用程度調(diào)查（2）高效能屋頂?shù)目蓪嵤┬蕴骄考跋嚓P(guān)實驗（3）對于屋頂綠化、太陽能、保溫等高效能利用措施的整合（4）方案在北方嚴寒地區(qū)普適性的探究2、擬解決的關(guān)鍵問題：（1）屋頂北方嚴寒地區(qū)屋頂?shù)目箖雒泦栴}的解決（2）防水保溫層與綠化層之間的整合（3）探究季節(jié)變化中能源利用的充分性（4）如何讓產(chǎn)品能夠得到普遍的推廣項目研究與實施的基礎(chǔ)條件北方嚴寒地區(qū)由于受地理條件影響，建筑物需要良好的保溫措施。既有建筑所使用的傳統(tǒng)取暖措施在消耗了大量能源的同時效率卻十分低下。為了高效地利用能源，同時響應(yīng)國家“到2020年末，基本完成北方采暖地區(qū)有改造價值的城鎮(zhèn)居住建筑節(jié)能改造”的政策，我們選擇了建筑物高效能屋頂技術(shù)研究。吉林建筑工程學(xué)院作為吉林省城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域高級專門人才培養(yǎng)基地、科技研發(fā)基地和決策咨詢與服務(wù)基地，具有良好的土建學(xué)科優(yōu)勢。建筑規(guī)劃學(xué)院現(xiàn)有建筑物理、模型、攝影、微機等實驗室，設(shè)備價值約百萬，具備豐富的圖書資料。在項目的進行過程中將利用高校在信息、資源、人力的優(yōu)勢，結(jié)合課程設(shè)計、建筑實習(xí)、社會調(diào)研等教學(xué)環(huán)節(jié)進行分析調(diào)查與研究。項目負責(zé)人高級工程師，研究生導(dǎo)師，國家一級注冊建筑師。設(shè)計院工作14年，教學(xué)經(jīng)歷近5年，設(shè)計作品曾榮獲省優(yōu)秀設(shè)計一等獎。自2007年以來一直擔任吉林省建設(shè)工程評標專家，近三年參與近500萬平米吉林省既有居住建筑改造項目的評標工作，具有較強的理論基礎(chǔ)和實踐能力，負責(zé)人近年完成《北方寒冷地區(qū)城鎮(zhèn)住宅節(jié)能配套應(yīng)用技術(shù)研究與示范》、《澆注式格構(gòu)輕體保溫墻板研發(fā)》等多個科研項目，在研《北方嚴寒寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)住宅設(shè)計研究》、《北方吉林省低能耗（75%）節(jié)能建筑技術(shù)研究與示范》《農(nóng)村既有建筑節(jié)能改造圖集》等多項關(guān)于節(jié)能住宅建設(shè)的科研項目。團隊負責(zé)人張博，協(xié)調(diào)項目研究資源，負責(zé)整個項目運營。有較強的執(zhí)行能力與組織能力。在校期間擔任學(xué)生會干部，掌握了大量的建筑和管理技術(shù)。團隊財務(wù)負責(zé)人劉秋兵，態(tài)度嚴謹，明察秋毫，管理項目內(nèi)部資源，維護項目技術(shù)研究的秩序。提高整個項目研究工作的效率。團隊技術(shù)負責(zé)人閆沛祺，掌握了一定高效能建筑技術(shù)，能在高效能屋頂?shù)母鱾€方面，包括屋頂綠化、保溫以及太陽能的利用提供技術(shù)方面的支持。團隊試驗負責(zé)人王海鵬，具備創(chuàng)新思維，具有較強的溝通能力與執(zhí)行力，負責(zé)項目研究成果的試驗工作。我們通過與學(xué)校的溝通，學(xué)校為我們提供了一定的資金支持，并提供給我們大量的文獻資料，也為我們的團隊提供了強有力的技術(shù)支持。我們也會不斷加強自身隊伍建設(shè)，提高自身的綜合素質(zhì)，努力全面地研究出能耗更低、效率更高屋頂技術(shù)。四、項目實施方案針對長春位處于中國東北地區(qū)。屬于溫帶濕潤、半濕潤大陸性季風(fēng)氣候。其特點是夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥。而經(jīng)華中、華北而來的變性很深的熱帶海洋氣團，亦可因經(jīng)渤、黃海補充濕氣后進入東北，給東北帶來較多雨量和較長的雨季。由于氣溫較低，蒸發(fā)微弱，降水量雖不十分豐富，但濕度仍較高。從而使東北地區(qū)在氣候上具有冷濕的特征。我們提出了三條隸屬于綠色建筑技術(shù)的解決方案。一，屋頂太陽能能源利用。目前太陽能利用領(lǐng)域有1，太陽能熱水器2，太陽能灶3，太陽能采光照明和日照。4，太陽能被動、主動采暖。5，太陽能被動、主動降溫。6，太陽能發(fā)電。我們基于東北氣候的特點，將工作重心放在了太陽能主動、被動采暖和降溫上。從了解國家相關(guān)政策到了解東北地區(qū)建筑屋頂結(jié)構(gòu)層再到太陽能主動、被動采暖和降溫技術(shù)的技術(shù)要點。研討此方案的可行性。第一步，制作模擬模型得到實驗數(shù)據(jù)。第二步，利用我們所處的寢室樓作為試驗實體。第三步，確定項目可行性之后申請專利并提供給相關(guān)部門，爭取得到支持并實施二、屋頂綠化節(jié)能。功能：（1）有利于夏季降溫、冬季保暖（2）放風(fēng)、防塵、防噪、調(diào)節(jié)溫濕度（3）滅菌、滅蟲、凈化空氣屋頂綠化構(gòu)造的做法有:1、承重層，2、水泥砂漿找平層，3、防水層4、水泥砂漿保護層，5、50cm的泥土種植層或者:1、承重層，2、絕熱層，3、水泥砂漿找平層，4、防水層5、10cm卵石濾水層6、水泥砂漿保護層，7、50cm的泥土種植層首先我們根據(jù)《蓄水覆土種植屋面工程技術(shù)規(guī)范》《屋頂綠化規(guī)范》了解屋頂綠化的相關(guān)注意事項，然后結(jié)合東北地區(qū)植被的特點選取相應(yīng)種類植被了解其作用并進行屋頂綠化對溫度，雨量，太陽輻射等的影響。得出相應(yīng)數(shù)據(jù)后選取最適合的植被。我們向有關(guān)部門提出具體的實驗數(shù)據(jù)和適合的植被類型，列出屋頂綠化的種種好處，在取得經(jīng)濟效益的同時也可達到“綠色建筑”的目的。三，屋頂保溫。屋面保溫主要有散料式保溫材料﹑現(xiàn)場澆筑式保溫材料和板塊式保溫材料。通過對不同保溫方式的研究和實踐，選擇最適合與屋頂綠化和太陽能結(jié)合的方式，從而進一步形成完善的屋頂節(jié)能保溫體系。從以上三方面入手，通過收集資料，利用學(xué)校寢室樓進行實踐，得出實驗數(shù)據(jù)，對太陽能，屋頂綠化實現(xiàn)的可行性進行研究。若可行，研究具體的具有推廣價值的實施方案。項目的實施大概分以下三個步驟進行。第一階段：①向?qū)W校申請試驗區(qū)域（宿舍樓屋頂）②搜集資料：北方嚴寒地區(qū)不同季節(jié)住宅建筑能耗③建筑調(diào)研：考察校內(nèi)宿舍樓的能耗狀況④向校內(nèi)相關(guān)老師咨詢相關(guān)屋頂保溫的問題第二階段：①屋頂植被的種植與試驗（6~7月份）②太陽能利用的試驗（8~10月份）③屋頂保溫層的設(shè)計與試驗（11、12、1月份）④植被、太陽能、保溫層三者的有機結(jié)合的試驗與探究（2~4月份）第三階段：①匯總各個階段成果，結(jié)合可實施性和縮減建筑能耗數(shù)據(jù)方面做出相關(guān)論文②形成相對可操控的試驗屋頂，且進行穩(wěn)定性運行的試驗③向?qū)W校匯報總結(jié)，并邀請校領(lǐng)導(dǎo)參觀試驗區(qū)域④探究項目在多層住宅建筑中的普適性

學(xué)校可以提供的條件1、學(xué)校電子閱覽室2、圖書館3、可實驗屋頂4、機電教研室硬件設(shè)備5、教研室教師指導(dǎo)團隊吉林建筑工程學(xué)院建筑規(guī)劃學(xué)院現(xiàn)有建筑物理、模型、攝影、微機等實驗室，設(shè)備價值約百萬，具備豐富的圖書資料。在項目的進行過程中將利用高校在信息、資源、人力的優(yōu)勢，結(jié)合課程設(shè)計、建筑實習(xí)、社會調(diào)研等教學(xué)環(huán)節(jié)進行分析調(diào)查與研究。預(yù)期成果屋頂節(jié)能保溫技術(shù)研究報告一份學(xué)生宿舍樓屋頂平面實踐模型（3）提出具有推廣價值的屋頂節(jié)能保溫技術(shù)方案七、經(jīng)費預(yù)算項目金額市場調(diào)研4000元技術(shù)研究5000元會議費用1000元資料1000元專家咨詢2000元差旅費用3000元打印費1000元試驗5000元總計22000元八、導(dǎo)師推薦意見簽名：年月日九、院系推薦意見院系負責(zé)人簽名：學(xué)院蓋章年月日十、學(xué)校推薦意見：學(xué)校負責(zé)人簽名：學(xué)校蓋章年月日十一、省教育廳評審意見：單位蓋章年月日注：表格欄高不夠可增加。基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應(yīng)用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應(yīng)用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計基于MSP430單片機具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設(shè)計基于單片機的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機控制系統(tǒng)基于單片機控制的電磁振動式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計基于單片機技術(shù)的WDR-01型聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù)測試儀的研制