关中乡村住宅太阳能利用适宜模式应用研究

【摘要】： 农村经济的发展使乡村住宅建设进入了一个蓬勃发展的时期。但现存问题是:村民的建筑节能意识欠缺、对居住环境舒适需求低、乡村住宅建设中没有建筑设计及建筑节能方面的标准规范可供指导、他们习惯盲目模仿或更多地强调降低建筑造价。导致乡村住宅的建设忽略气候因素而愈发不具有地方特色:而在建筑热工方面,居住环境的热工性能较差,呈现典型的低舒适特征。因此依据乡村本土特点解决住区的可持续发展问题是近年来建筑界一直思考并努力奋斗的目标。 本文为陕西省教育厅专项科研项目《关中乡村节能型居住建筑太阳能利用模式及构造研究》的一子项目。以陕西关中地区乡村住宅作为研究对象,通过大量现场调查研究与室内外物理环境测试,依据现有理论研究和经验数据,试图提出适合于关中乡村经济发展、气候条件以及村民人体热舒适需求的新型节能型住宅。 本文利用问卷和现场测试的方法调查了关中地区村民人体热舒适需求,计算出当地村民的人体热中性温度值;并描述了乡村住宅居住环境的现状,重点阐述关中乡村住宅冬夏两季室内热环境状及其存在的问题,得出冬季室温亟待提高;针对乡村的生活能耗作了较为详细的分析与量化,指出冬季采暖能耗占总能耗的重要部分。综上所述,得出提高人体热舒适性,有效地改善关中乡村住宅冬季室内热环境是关中节能型住宅研究的关键。 利用适宜技术与地方性建筑原理,结合关中地区气候特征,选择被动式太阳能建筑作为关中乡村节能型住宅主要形式。利用太阳能建筑设计原理,提出了适宜关中乡村的四种太阳房方案。根据太阳房的年辅助能耗、太阳能供暖率、节能率、室内平均空气温度等评价指标值,对其进行热工评价并比较。提出适宜关中乡村的节能型太阳房模式,指导当地村民进行合理的选择。 【关键词】：关中地区 乡村住宅 人体热舒适 室内热环境 太阳能建筑
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU18;TU241
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国外太阳能建筑的发展概况及现状12
• 1.2.2 国内太阳能建筑发展概况及现状12-13
• 1.3 研究目的及现实意义13-14
• 1.4 本论文主要工作14-16
• 2 关中地区村民人体热舒适需求分析16-22
• 2.1 人体热舒适性的主要影响因素16-18
• 2.2 测试方案的确定及调查问卷的设计18-19
• 2.3 冬季村民的人体热舒适调查结果统计分析19-20
• 2.4 夏季村民的人体热舒适调查结果统计分析20-21
• 2.5 小结21-22
• 3 关中地区村民居住环境现状分析22-40
• 3.1 关中地区概况22-23
• 3.1.1 地理特征22
• 3.1.2 气候特征22-23
• 3.1.3 自然资源特征23
• 3.2 关中乡村调查综述23-32
• 3.2.1 调查概述23-24
• 3.2.2 关中乡村现状24-25
• 3.2.3 关中乡村住宅基本情况25-28
• 3.2.4 关中乡村能耗基本情况28-32
• 3.3 室内热环境测试与分析32-38
• 3.3.1 测试介绍32-33
• 3.3.2 夏季室内外热环境测试与分析33-36
• 3.3.3 冬季室内外热环境测试与分析36-38
• 3.4 小结38-40
• 4 关中乡村太阳房设计原理40-54
• 4.1 室内热环境设计综合途径40-42
• 4.1.1 建筑防寒途径40-41
• 4.1.2 建筑防热途径41-42
• 4.2 被动式太阳能建筑设计原则42-50
• 4.2.1 适宜技术与建筑气候设计42-45
• 4.2.2 太阳能采暖建筑45
• 4.2.3 被动式太阳能建筑总体设计原则45-50
• 4.3 关中乡村太阳房设计原理50-52
• 4.3.1 直接受益式太阳能系统50
• 4.3.2 集热蓄热墙式太阳能系统50-51
• 4.3.3 附加阳光间式太阳能系统51
• 4.3.4 组合式太阳能系统51-52
• 4.4 小结52-54
• 5 关中乡村被动式太阳能利用模式评价54-70
• 5.1 关中乡村太阳房设计54-58
• 5.1.1 设计思路和目的54
• 5.1.2 关中乡村太阳房模式54-58
• 5.2 太阳房热工性能评价58-61
• 5.2.1 热工评价指标58
• 5.2.2 评价原理58-59
• 5.2.3 计算步骤59-61
• 5.3 计算过程61-68
• 5.3.1 计算参数61-62
• 5.3.2 直接受益式太阳房计算62-64
• 5.3.3 集热蓄热墙式太阳房计算64
• 5.3.4 附加阳光间式太阳房计算64-65
• 5.3.5 组合式太阳房计算65
• 5.3.6 结果汇总65-68
• 5.4 关中乡村太阳房优化68-69
• 5.5 小结69-70
• 6 结论及展望70-72
• 6.1 结论70-71
• 6.2 展望71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-75
• 附录一 A、B住宅冬、夏季室内外温度测试数据75-77
• 附录二 调查问卷77-86
• 附录三 A住宅平面、立面、剖面图86-87
• 附录四 太阳能供暖率SHF与太阳能得热负荷比SLR之间的函数关系曲线87-90
• 附录五 攻读硕士期间取得的研究成果90

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