陕西农村住宅墙体保温效果与节能技术研究

【摘要】：中国正处在农村快速城市化的过程中,大量的自然资源与人力资源向城市的转移,导致乡村发展的相对滞后。随着“新农村建设”和“节约型社会”工作的开展和深入,大量的农村在进行整治和重新规划,农村建筑节能问题也受到越来越多的重视。陕西地区地处气候分区寒冷区,在建筑节能工作上更注重冬季保暖,兼顾夏季防热。 本文主要针对陕北延安和关中杨凌两个地区的农村居住现状进行调研,以调研资料为基础,分析其各自取暖方式和围护结构保温隔热方式的优缺点,找出主要问题并给出建议;之后,以调研资料为基础,依据《民用建筑热工设计规范》(GB 50176-1993)的规定,采用有限元分析软件ADINA中的Thermal-T模块进行了不同形式墙体的传热计算,比较了不同形式墙体的的传热保温效率,探讨墙体传热系数对其温度的影响规律,并在满足规范规定的条件下,推荐提出了既节约材料又可以获得最好的保温效果的墙体形式,从而达到保温节能的目的。取得的主要成果为: (1)陕北延安地区和关中杨凌地区的取暖方式普遍采用传统的采暖炉和灶火,取暖效率低,新型节能取暖方式采用较少;围护结构方面,窑洞是一种保温效果很明显的建筑形式,但是门窗的保温节能需要重视。而关中杨凌地区农村住宅的保温隔热构造设计极少,急需推广建筑节能技术。 (2)减小建筑体型系数可以有效提高建筑保温节能效果,建议陕西农村住宅采用多户相连的形式来增加开间值,并增加房间进深、控制层高,以达到减小体型系数,降低建筑能耗损失的目的。 (3)单一材料层墙体的保温能力低于复合材料墙体;墙体材料的导热系数越大,保温能力越差;墙体厚度越小,能耗越大。陕西农村住宅宜采用复合墙(即20mm保温砂浆+120mm空心砖+55mm聚苯板+120mm空心砖)的墙体形式,这种墙体形式满足规范规定的冬季保温要求和夏季隔热标准,可以较大幅度地降低建筑物能耗,提高房屋居住的舒适度。 (4)对传统农村住宅的立面、平面和围护结构上的不足做了适当改进,设计出适合农村建筑的概念性节能样板房。 在资源紧张、生态环境日益恶化的今天,农村住宅节能具有重要的意义。本文的工作可以为陕西地区农村住宅的建设节能起到一定的参考作用。 【关键词】：建筑节能 农村住宅 围护结构 ADINA 传热系数
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU111.48
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 论文研究的背景10-11
• 1.1.1 建筑节能产生的世界背景10
• 1.1.2 建筑节能的国内背景10-11
• 1.2 国内外建筑节能发展概况11-13
• 1.2.1 国外建筑节能发展概况11-12
• 1.2.2 国内建筑节能发展概况12-13
• 1.3 农村住宅节能的重要性13-14
• 1.4 研究方法和技术路线14
• 1.5 论文研究的内容与意义14-15
• 第二章 建筑节能理论基础15-23
• 2.1 传热学的基本概念和原理15-17
• 2.1.1 辐射与辐射换热15-16
• 2.1.2 对流与对流换热16
• 2.1.3 导热与导热换热16-17
• 2.2 建筑热工学的理论17-20
• 2.2.1 建筑热工学基本概念与知识17-19
• 2.2.2 围护结构的传热过程19-20
• 2.3 建筑热工计算与设计方法20-22
• 2.3.1 热工计算的内容与方法20-21
• 2.3.2 围护结构的保温设计原则及保温设计常用措施21
• 2.3.3 围护结构的隔热设计要求及隔热常用措施21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 陕西典型地区农村住宅能耗调查23-34
• 3.1 农村住宅的取暖隔热方式调查23-28
• 3.1.1 取暖方式现状23-24
• 3.1.2 农村建筑保温隔热现状24-28
• 3.2 新能源在农村利用中的建议28-30
• 3.2.1 能源取用28-29
• 3.2.2 太阳暖房29-30
• 3.3 影响农村建筑节能的因素分析30-33
• 3.3.1 建筑朝向布局30
• 3.3.2 体型系数30-32
• 3.3.3 围护结构32-33
• 3.3.4 采暖系统33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 不同型式墙体的隔热效果数值计算34-56
• 4.1 农村住宅墙体的主要形式34
• 4.2 ADINA 软件热模块简介和计算原理34-36
• 4.2.1 热模块简介34-35
• 4.2.2 热传导基本方程35
• 4.2.3 热传导边界条件35-36
• 4.2.4 初始条件36
• 4.3 计算模型36-38
• 4.3.1 计算模型的选取36-38
• 4.3.2 导热系数与比热容的选取38
• 4.4 不同墙体型式隔热效果计算结果分析38-55
• 4.4.1 A 与B 类型墙体38-40
• 4.4.2 C 与D 类型墙体40-42
• 4.4.3 E 与F 类型墙体42-44
• 4.4.4 G 与H 类型墙体44-45
• 4.4.5 L 与M 类型墙体45-52
• 4.4.6 N 类型墙体52-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 推荐墙体的保温和隔热验算56-61
• 5.1 墙体冬季保温验算56
• 5.2 墙体夏季隔热验算56-60
• 5.2.1 夏季隔热标准及途径56-57
• 5.2.2 室外综合温度的选取57
• 5.2.3 墙体夏季隔热验算过程57-60
• 5.3 本章小结60-61
• 第六章 概念性节能样板房设计61-68
• 6.1 设计目标61
• 6.2 设计要求61
• 6.3 设计方案61-66
• 6.3.1 建筑朝向选择61
• 6.3.2 建筑体型系数61
• 6.3.3 建筑能源利用61-62
• 6.3.4 建筑围护结构的选用62-66
• 6.4 本章小结66-68
• 第七章 结语和建议68-70
• 7.1 结论68-69
• 7.2 对后续工作的建议69-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 作者简介74

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