干热干冷地区民居建筑热环境研究

摘要

目前国内大部分的热工规范和标准都是针对城市建筑制定的,研究民居尤其是偏远地区民居室内热环境的课题相对较少。干热干冷气候区的农村居民整体生活水平偏低,而且该地区多民族聚居。因此,干热干冷气候条件下的民居的研究对推动全国的新农村进程有着非常重要的作用。本课题研究通过对吐鲁番地区农村住宅的现场热环境调研,得到典型的干热干冷气候区实测数据的分析,探讨该地区民居的节能潜力。依据热舒适理论,分析干热干冷气候作用下农村居民的热舒适状况,得到了该地区人群的人体热适应模型,对该地区建筑设计策略的选择具有一定的指导意义。
　　通过本文研究,得出以下成果:
　　1)干热干冷地区半室外空间夏季白天最高温度低于室外最高温度5-10℃左右,而晚上则接近室外空气温度,阴天与降雨天气对室外与半室外温度的影响大于室内,围护结构的封闭性和蓄热吸湿能力在这种天气时起到了负作用。冬季采暖房间多数时间段内温度分布在10-20℃之间,温度波动取决于人员的作息习惯和烧炕频率。未采暖房间温度维持在-10-0℃左右,有一定的周期性波动作用,但变化趋势平缓;
　　2)干热干冷地区夏季相对湿度的与环境的隔热、蓄热、人员活动、通风作用均相关。温度越高,蒸发作用就会越显著,空气湿度就会越低。环境的隔热、蓄热作用有助于保湿和缓和湿度变化。人员活动的调节对相对湿度较之空气温度的影响更为明显。通风作用能够缩小室内外间的湿度差距。冬季室外空气相对湿度的变化与温度密切相关,温度越高,相对湿度越低,无人为调节的未采暖房间,温度是决定相对室内湿度大小的主要因素;
　　2)干热干冷气候区的农村居民对室内热环境具有一定得适应力。以吐鲁番为例,夏季中性温度Tn为28.3℃,舒适温度上限为31.8℃,远远高于现有适应性模型的预测结果;冬季Tn为19.1℃,舒适温度下限为10.3℃,与现有适应性模型的预测结果接近。
　　最后,本文借鉴了干热干冷地区传统民居优秀的设计理念,分别从基地规划设计、建筑单体设计和自然资源利用三个层面对改善该地区民居热环境的设计策略进行了归纳总结,并通过对优化方案的模拟比较,验证各种策略的应用潜力。

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1 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 国内外研究的历史与现状

1.3本文的主要内容

2 干热干冷地区民居现状研究

2.1干热干冷地区气候特征

2.2干热干冷地区民居现状

2.3小结

3 民居热环境测试调研分析

3.1调研背景及研究方法

3.2夏季测试结果统计分析

3.3冬季测试结果统计分析

3.4小结

4 热环境人体适应性调研分析

4.1调研背景及研究方法

4.2夏季调查结果统计分析

4.3冬季调查结果统计分析

4.4小结

5 改善干热干冷地区民居热环境的设计策略

5.1基地规划设计

5.2民居建筑单体设计

5.3自然资源利用

5.4优化设计策略模拟分析

5.5小结

6 结论与展望

致谢

参考文献

研究生在读期间科研成果