多空间被动式太阳能采暖建筑热工设计

结合拉萨地区气象数据和民居建筑模型,建立多空间太阳能建筑热平衡方程,分析内外墙体传热系数对室内热环境的影响规律,提出了多空间太阳能建筑墙体热工设计方法。结果表明,该方法能够在保证辅助房间温度处于舒适区间的同时,将室内有限的热能尽可能多地分配到主要房间,达到持续提高主要房间温度,兼顾辅助房间温度的目的。当主要房间温度需要达到某一值时,可利用拟合出的函数表达式计算出其相对应的内外墙传热系数。以本文模式c为例,当起居室室内温度设定为14℃,厨房温度为8℃时,其对应的外墙传热系数为0.33 W/(m~2·K),内墙传热系数为1.25 W/(m~2·K),该方法可为被动式太阳能采暖乡村建筑的墙体热工设计提供一定的借鉴。     

宁夏中卫地区被动式太阳能民居测试研究

我国西北地区生态环境脆弱、城镇化水平较低、气候条件严酷,乡村民居冬季室内热环境改善与采暖用能及生态环境保护间的矛盾日益突出。宁夏中卫地区地处西北腹地,位于地处宁、甘、蒙三省区交汇地带,其气候特征及民居特点具有显著的代表性。为探索利用太阳能解决乡村民居冬季采暖问题,本文对宁夏中卫地区某一被动式太阳能采暖民居进行了冬季室内外热环境参数的测试,并采用操作温度对室内热环境进行了分析与评价。结果表明,当地太阳能资源丰富,适于发展被动式太阳能建筑,并且乡村建筑通过直接受益窗以及温度过渡区的合理设置,能有效提高主要房间的热环境质量。但现有乡村建筑的冬季室内热环境质量并不理想,室内温度偏低、波动较大,需要加强建筑的集热与蓄热设计。     

天水地区乡村居住建筑热环境调查与优化

为了解乡村民居冬季室内热环境现状,改善乡村居住建筑冬季室内热环境舒适性和节能性,现选取甘肃天水市街亭镇典型乡村民居作为研究对象,对当地现有民居冬季各功能房间室内温湿度、室外温度以及日太阳辐射量进行逐时测量。根据对建筑环境参数,目标建筑空间结构与功能的综合分析,发现当地典型民居存在空间设计不合理、构造措施简陋、用能方式单一等缺陷,室内热环境的舒适性仍达不到规范要求。结合当地冬季寒冷,阳光充足气候特点,考虑到偏远地区经济发展的局限性,从建筑空间设计、围护结构和太阳能资源利用等3方面提出建筑节能优化方案,以满足典型寒冷地区乡村民居热舒适性、经济性、节能性的指标。基于改进的建筑节能改造与优化方案,通过建筑模拟软件Ecotect建立建筑热工分析模型,利用计算机虚拟仿真手段对新方案建筑的热工性能进行模拟分析,评价各项节能设计的效果。结果表明,通过对乡村民居热环境参数的调查与分析,发现在乡村新建与改造建筑设计方案中,立足于当地的气候条件与自然资源,合理设置建筑空间分隔、提高围护结构防寒与保温性能以及增设附加式阳光间门厅以提高建筑被动式得热能力等措施,可有效改善寒冷地区典型乡村民居建筑冬季室内热环境。     

湘西地区冬季住宅热环境与老年人热舒适研究

为研究湘西农村地区冬季住宅热环境与老年人热舒适,2018年1月对当地50户住宅与65岁以上老年人进行测试与问卷调查.结果表明,冬季该地区住宅室内温度低,客厅、卧室与厕所的平均温度分别为8.3℃、8.5℃与7.1℃;不同建筑类型中,吊脚楼、木结构瓦房、砖墙建筑室内平均温度依次升高;室内早晚平均温度分别为7.5℃和8.5℃;分别有约70%与40%的老人有冷感觉,在厕所时产生冷感觉的老人比例最高.当地居民冬季热适应行为主要为增加衣物和使用火桶取暖,老年人冬季服装平均热阻为1.60 clo,作为局部加热装置,火桶对室内整体热环境的改善效果不明显,但对老年人热舒适改善效果明显.利用适应性平均热感觉指标(APMV)模型计算得到该地区老年人冬季对热环境的自适应系数λ=-0.26,舒适区温度范围为16.7～27.1℃.     

陕南乡村民居冬季室内热环境测试分析

陕南汉中地处我国南北气候交接带,建筑气候属于夏热冬冷地区。为了解该地区乡村建筑冬季室内热环境现状,以当地典型传统生土民居和砖混民居为例,通过对冬季室外气象参数及室内空气温度、相对湿度等多项参数的现场测试,分析了陕南乡村民居的冬季室内热舒适状况与特点。分析结果表明:该地区冬季湿冷特征显著,乡村民居室内热环境较差,两种民居室内热状况特点有所差异,其中砖混民居室内平均温度略高,而生土民居室内温度稳定性较好。本文根据室内外热环境分析结果,结合两类民居建筑构造特征,提出了适宜的节能构造改进策略。     

西北村镇建筑冬季室内期望温度研究

对乌鲁木齐、西宁、西安、天水、银川5个典型西北地区村镇住宅建筑各主要功能房间的使用情况、采暖情况、温度、居民热需求、衣着和活动强度等进行测试与问卷调查,以得到主要功能房间间歇采暖时间段、采暖与否两种情况下居民的期望温度、室内活动强度与服装热阻对居民期望温度的影响。结果表明：采暖和非采暖情况下,卧室期望温度分别约为15～19℃和12～14℃;采暖和非采暖情况下,客厅期望温度分别约为16～19℃和11～13℃。冬季间歇采暖时间段可取为：主卧为19：00—次日8：30,次卧为20：30—次日8：00,客厅为8：30—19：00,但考虑到时差原因,采暖时段可作相应调整。     

乡村民居被动式太阳能设计与热环境分析

宁夏地区乡村民居存在的主要问题是冬季室内温度低、舒适性差、采暖能耗高、太阳能等可再生资源缺乏有效利用.针对问题,通过问卷与入户调研掌握民居现存缺陷,立足太阳能富集特点,利用现代建筑技术,提出适合地方特点的太阳能被动利用设计方案,并在碱富桥村生态民居设计中进行了实践探索.通过比较分析,证明了太阳能被动利用技术在西北地区乡村民居中可以提高冬季室内温度,减少煤炭消耗,在经济与技术上具有可行性.     

西北乡村民居被动式太阳能设计实践与实测分析

为改善西北乡村地区冬季居住热环境,降低冬季采暖能耗,结合当地太阳能资源富集特点与技术经济条件,提出适宜性被动式太阳能利用方案,并在银川市碱富桥村进行了工程实践。通过实验测试以及与传统乡村民居做比较,并利用室内主观舒适温度计算对新建民居冬季室内环境进行分析,测试与计算结果表明新建民居保温节能效果显著,验证了西北乡村地区被动式太阳能技术的可行性与有效性。     

夏热冬冷地区非采暖空调建筑室内热环境行为适应性

为了研究夏热冬冷地区非采暖空调建筑室内人们的行为适应性,于2008-10-2010-08对夏热冬冷地区重庆、武汉、南京3个城市的非采暖空调住宅建筑进行热环境现场测试和热感觉问卷调查。通过分析人们对室内热环境的评价,得到3个城市80％居民可接受的夏季室内温度的上限值分别为28.9,29.0和29.6℃;冬季室内温度下限值分别为13.9,14.1和14.3℃。通过统计分析居民的行为调节方式,认为该地区人们通过有规律地增减服装的手段来适应温度的变化,而开窗和使用电风扇是该地区居民用来改善夏季高温环境的有效适应性行为方式。     

四川彭州山区农村新建民居生态再生设计研究

为改善四川彭州山区农村民居室内居住热环境,降低冬季采暖能耗,结合当地气候特点与经济条件,提出了适宜性的绿色被动式建筑设计方案策略,并在彭州市大坪村进行了新建民居工程实践。通过对新建民居的室内热环境进行实际测试及计算机模拟,并与现有砖混民居作比较,结果表明新建民居有较好的保温节能效果,验证了该策略的可行性与有效性。新建民居建成使用后,通过居住满意度调查,当地居民对于新建民居的整体满意度达到95%。在此基础上,又推广建设200余户左右,对于我国山地乡村新建民居建筑的节能减排、生态化建设有指导借鉴作用。     

秦巴山区乡村建筑节能构造热工研究

秦巴山区地处夏热冬冷地区北部高纬度区域,建筑冬季室内热环境恶劣,提高和改善室内热环境质量对建设可持续发展的乡村人居环境具有重要意义.以位于秦巴山区腹地的汉中为例,依据标准气象数据资料,确定汉中乡村建筑围护结构传热系数的修正系数,通过对比分析建筑窗墙比、围护结构传热系数等参数对建筑耗热量的影响,研究乡村建筑构造热工性能及其优化设计方案,并做出相应的经济技术分析.结果表明,建筑热工优化后,屋面传热耗热量由38.92W/m~2减少到6.53W/m~2,墙体传热耗热量由16.72W/m~2减少到4.83W/m~2,有效地降低了冬季建筑耗热量,明显改善了该地区乡村建筑冬季室内热环境质量,且建筑热工优化前后的成本相差不大.该优化方案在秦巴山区乡村具有可行性,可为该地区乡村建筑的设计提供参考.     

内蒙古中西部农牧民居住建筑冬季室内热舒适度

通过对内蒙古中西部农牧民居住建筑和生活情况实地调研,并对冬季室内温度和热舒适进行现场实测,统计分析得出：农牧民居住建筑冬季室内温度主要分布在10 ℃～16 ℃,温度普遍偏低,大多数农牧民感觉偏冷,这对保障农牧民的健康舒适,提升他们的生活品质还有一定差距。通过深入研究热感觉与室内温度、服装热阻、新陈代谢率及年龄之间的相互关系,得出内蒙古中西部农牧民居住建筑冬季室内可接受温度范围为13.63 ℃～21.66 ℃,期望温度为19.38 ℃,热中性温度为16.09 ℃。这一结论对深入研究农牧民居住建筑冬季室内热舒适度、为农牧民住宅冬季供暖温度提供依据及对提升农牧民生活品质具有重要意义。     

西北农宅太阳能联合燃煤锅炉供暖的室内热环境

为探究中国西北地区新农村住宅冬季室内热环境状况,以甘肃省民勤县一户新农村住宅为研究对象,对农宅冬季太阳能联合燃煤锅炉供地暖房间室内热环境和室内空气质量进行了现场测试.研究得出:两日环境平均气温为-14.8℃,最低温度为-24.9℃的情况下,两日共烧煤28.8kg,折合标煤16.5kg,太阳能集热器向室内供热量399.71 MJ,折合标煤13.6kg,地板采暖房间平均温度均维持在11.0℃以上.地暖房间室内温度变化比较平稳,最大波幅仅4.5℃,采暖房间具有良好的室内风环境和室内湿环境.地板采暖没有明显的温度分层现象,竖直方向上头和脚踝之间最大温差仅为0.6℃,温度分布比较均匀,舒适性较高.联合供暖室内污染物PM2.5、PM10、SO2质量浓度均符合室内空气质量要求.     

内蒙古西部超低能耗草原民居相变墙体调温节能性研究

内蒙古西部草原民居冬季室内热环境质量普遍较差,采暖能耗高,而相变材料具有优异的热工特性。探索研究在外墙中加入石蜡基相变材料改善草原民居冬季室内热舒适性和降低采暖能耗的可行性,分析在临河地区冬季典型气象条件下,墙体材质、相变材料层厚度、对流换热系数和相变潜热对内壁面温度响应和节能性的影响。结果表明:不同墙体材质的导热系数影响墙体热性能,随着导热系数减小,温度衰减倍数增加,内壁面热稳定性提升;随着相变层厚度的增加,墙体保温性能不断增强;墙体内壁面温度波幅随对流换热系数的增大而增加;随着相变潜热的增大,对提升冬季室内热环境和减少采暖能耗方面有一定作用,但其效果有限。研究结果为内蒙古西部草原民居非透明围护结构的节能设计提供参考依据。     

夏热冬冷地区村镇住宅热环境与热舒适研究

为了详细了解夏热冬冷地区村镇住宅热环境状况和居民热舒适水平,分别在2006年冬季和2007年夏季对湖南某典型村镇住宅热环境与居民热舒适进行了现场调查.调查总户数85户,131人.调查结果表明,村镇居民在夏季和冬季对室内温度的满意度分别为71.6%和80%,对相对湿度的满意度分别为75.4%和80%;夏季仅有48.1%居民对室内风速感觉满意,因此有必要在夏季加强通风设计.夏季服装平均热阻0.31 Clo,可接受热舒适操作温度范围为15.65～30.14 ℃,冬季服装的平均热阻2.15 Clo,可接受热舒适操作温度范围为8.41～15.65 ℃,全年可接受的热舒适操作温度范围为8.41～30.14 ℃.     

上海地区冬季建筑室内热环境实测分析

对上海市非空调房间冬季室内热环境进行了连续测试，并在对测试结果进行详细分析和讨论的基础上，与北方典型城市非采暖房间冬季室内热状况进行了对比，指出了上海市非空调房间冬季建筑室内热环境特征。     

内蒙古西部超低能耗草原民居多能互补供暖系统集成配制

内蒙古西部草原民居冬季取暖以传统火炕和土暖气为主,由于供暖效果较差,无法满足居民热舒适需求。为改善供暖效果,充分利用太阳能、风能等可再生能源,通过实地调研,统计得出内蒙古西部典型草原民居最冷月室内外温度,利用数值模拟方法建立太阳能、风能等多能互补的内蒙古西部草原民居供热模型,并进行模拟验证。结果表明:多能互补供暖方式下客厅和主次卧的最冷月日平均温度均值分别提高7. 0℃、6. 2℃和7. 5℃,室内温度和热稳定性显著提高,热舒适性较好。研究结果为草原民居设计建造中充分利用太阳能、风能资源,构建多能互补供暖方式,提高室内温度和热舒适性提供了理论依据。     

晋南传统民居的室内热环境测试及节能分析——以襄汾丁村民居为例

对山西晋南地区具有代表性的丁村传统民居和当地新建民居进行实地调研和温度测量,对新旧两种民居的冬季保温和夏季隔热效果进行对比研究,在平面布局、围护结构、屋顶及隔层、采暖方式四个方面进行分析比较,总结出传统木构建筑在冬夏两季节能方面的优势与不足.在此基础上,提出优化寒冷Ⅱ B地区[1]传统民居室内热环境的方法,并且从选址布局、围护结构、屋顶及隔层、取暖方式、新能源利用五方面对今后乡村住宅建设提出了节能设计的策略,以期达到既延续当地民居传统外观特征,又能提高居住舒适性的目的.     

外围护结构对室内采暖空调设计温度的影响

阐述了人体热舒适与辐射换热之间的关系,对具有不同外围护结构房间的热舒适进行了分析比较．指出我国现行规范对于室内采暖设计温度的规定偏低,不能满足人体热舒适要求;同时指出室内采暖空调设计温度应考虑外围护结构对人体热舒适的影响．分析结果为室内采暖参数的选择提供了科学依据．     

自然运行下乡村太阳能建筑热工参数对室内空气温度的影响

我国西北地区太阳能资源丰富,但传统乡村建筑的太阳能热利用效率并不理想。以宁夏中卫地区的气候特征和乡村建筑模型为例,采用调研测试与建筑热平衡分析相结合的方法,揭示了自然运行条件下乡村太阳能建筑的构造参数对冬季室内空气温度的影响规律。结果表明,建筑的南向窗墙面积比、外墙传热系数对冬季室内温度影响显著,而外窗的构造及热工参数影响较小。南向窗墙面积比由0.30增大至0.55时,采暖期室内平均温度可提高35.9%,最冷月室内平均温度可提高153.3%。南向窗墙面积比为0.5时,采用SI-3型夹芯保温构造墙体,自然运行条件下,采暖期平均室内温度可达10.2℃,1月份室内平均温度可达5.2℃。研究结果可为西北乡村太阳能采暖建筑构造优化及室内热环境改善提供理论参考。