窗户位置及尺寸对猪舍内自然采光的影响研究

摘要

近些年来;随着养猪业的发展;猪舍内部的小环境逐渐得到了重视。温度、湿度和光照环境对猪舍内的小环境影响很大;光照环境对猪的生理健康有重要影响;而天然光又有许多人工照明所无法取代的作用。但是国内对猪舍建筑的自然采光研究很少;所以研究如何改善猪舍室内的自然采光环境就显得尤为重要。本论文以窗户为切入点;采用绿色生态建筑软件Ecotect对猪舍建筑自然采光进行模拟分析;探究猪舍窗户的窗台高度、窗户的面积和窗户外形对猪舍内自然采光的影响;以期为猪舍建筑在自然采光优化设计方面提供理论依据。 本论文的主要工作：（1）综述了猪舍建筑自然采光的现状和猪舍内自然采光存在的问题;概括了国内外建筑自然采光的研究现状以及猪舍建筑的自然采光设计的相关理论;为分析猪舍建筑舍内的自然采光提供理论基础。（2）对长春地区猪舍的最佳建筑朝向进行模拟分析。采用 Ecotect 采光模拟软件;依据长春市的光气候特征;模拟分析了长春地区的最佳猪舍建筑朝向;得出长春地区猪舍的最佳朝向倾角为南偏西 22.5°。（3）研究窗户的位置及尺寸对猪舍内自然采光的影响。利用软件分析在理想状态下通过改变单一变量（窗台高度、窗地比和窗户外形）的方法;分析三个因素对猪舍内自然采光的影响规律。结果表明：窗地比越大舍内的整体采光效果越好;窗台高度越高整体采光均匀度越高;但接近窗口处的采光效果不理想;窗户的宽度越大;接近窗口处的采光效果好;远离窗口处的采光效果越差。（4）验证了 Ecotect 软件应用于分析猪舍建筑自然采光的可行性。基于试验猪舍模型;通过测量数据和模拟数据的数值进行相对误差、标准差和方差的对比;相对误差在15%左右;验证了Ecotect应用于猪舍建筑的可行性与可信性。（5）试验猪舍内窗户的采光优化设计。以上述研究结论为基础;提出了改进试验猪舍建筑内自然采光的优化设计方案。以试验猪舍为原型;在不改变猪舍窗地比的前提下;将窗台高度降低到500mm;窗户外形变为宽度增大至2000mm;高度变为1200mm时;与未修改前相比;照度平均值增加了32.09lx;最大照度值增加了547.39lx;平均采光系数增加了0.58%。

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