秦巴山区生态建筑室内热环境研究

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提高农村人居环境质量以及降低农村建筑能耗是城镇化发展的基本要求,也是新农村建筑的发展方向,提升农村居民的建筑节能意识、推广建筑节能构造体系更是新农村建设的重中之重。本文以提高农村建筑室内热舒适、节约能源为目的,对秦巴山区农村建筑热环境及围护结构节能构造的分析研究,通过利用自然资源降低农村建筑冬季采暖能耗,实现秦巴山区农村建筑的可持续发展。  本文根据对汉中、安康等地的冬季室外气象参数的测定以及对当地农村居住建筑特点、居民的起居生活习惯、服装特点等进行实地调研,运用实验测试、理论分析、数值模拟相结合的研究方法,对秦巴山区农村建筑外围护结构的构造方式、热工参数等进行了系统的研究。利用典型建筑模型,分析了农村建筑围护结构构造及热工参数对室内热环境以及采暖耗热量的影响,并在此基础上进行了节能构造体系优化研究。  本文研究的主要成果有:  1.通过对秦巴山区农村建筑构造形式及冬季室内热环境的广泛调研,确定出该地区典型建筑模型,总结既有建筑围护结构的构造做法。通过对居住者冬季室内衣着厚度、日常的行为习惯、活动量,内心期望值等方面的调查总结,确定以主观温度12℃作为当地的室内热舒适温度标准。  2.对秦巴山区农村建筑围护结构的热工性能分析发现:既有建筑耗热量巨大,最冷月建筑耗热量可达69.27W/m2,屋面、墙体及外窗是冬季建筑的主要失热构件。确定秦巴山区农村建筑节能500名目标,即最冷月采暖能耗不大于35W/m2的能耗指标。  3.当地的太阳能资源虽不丰富,但通过节能构造的优化设计,可提高建筑冬季的太阳能利用率。通过合理选择外窗形式以及对窗墙比的调整,提升了白天时段(8:00~19:00)通过外窗的集热量,从而改善了白天人体热舒适度。夜间阶段(19:00~次日早8:00)可以通过设置保温窗帘减小建筑热损失。  4.通过建筑围护结构节能构造优化后所得到的秦巴山区生态建筑模型,不仅提升了冬季室内温度、改善冬季室内热舒适,而且从夏季及全年整体情况来看,也起到了调节全年室内热舒适的作用。  本文的研究对处于秦巴山区扶贫计划及陕南240万生态移民计划中的农村建筑的发展有着重要的现实意义,对秦巴山区同类型区域的农村建筑节能构造体系的研究提供参考。
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