吐鲁番农村地区人体热适应与建筑节能优化设计研究

摘要

舒适与节能是所有居住者对于建筑的两个最重要的要求。舒适的室内热环境，能使我们精神愉悦、身心健康，并且提高我们的工作效率。但是要追求舒适的热环境，往往需要有经济和能源来保障。如何在获得舒适的热环境的同时，降低建筑的运行能耗成为一个棘手的问题。对于吐鲁番农村地区建筑室内热环境的舒适评价标准，应根据其地域特征、独特的气候特点以及居民的生活习惯而建立。本文从人体热舒适出发，研究吐鲁番农村地区居民对建筑微气候的适应性反应及对室内热湿环境的需求，基于当地人们的热舒适状况，进行建筑节能优化设计。 本文以我国典型干热干冷气候类型——吐鲁番农村地区为研究对象，通过实地调研和热舒适问卷调查，运用数理统计的分析方法，定量研究人体热适应与室内、外温度的关系。针对人体热舒适评价过程的不确定性和难以预见性，引入层次分析法（AHP），确定热适应三种模式对人体热适应的影响权重。通过分析当地春季、夏季、冬季的人体热舒适状况及调节模式，得到不同季节下的热舒适模型、热中性温度及可接收温度范围，最后运用能耗模拟软件Ecotect Analysis模拟计算不同的围护结构下夏季最热日、冬季最冷日室内逐时的温度，及夏季和冬季室外平均温度对应的室内温度，最终指出采用本文调研得到的可变温度标准及优化改造后所得到的冬季采暖能源比原来节约54.6%，夏季能源比原来节约85.66%，全年可节约能源65.51%。 本文的研究可为当地建筑节能设计提供更为准确的动态热舒适指标，为编制和修订我国西北地区的建筑热工设计规范、建筑节能设计标准提供数据基础和理论准备。