西北传统民居适宜性节能技术的科学化分析

摘要

近年来,随着我国农村经济的发展和农民生活水平的提高,农村建筑用能和生活用能也急剧增加;但是由于农村的建筑节能设计缺少相关规范做指导,许多新建建筑盲目采用城市建筑营造方式,导致许多传统建筑节能技术逐渐消失。传统民居中蕴藏着许多适应当地气候特征的节能技术,因此,发掘和推广地区性建筑节能技术就显得尤为重要。
　　本论文通过问卷调查对西北地区各地的建筑节能现状进行调查,了解不同地区建筑的形态和外围护材料、能源利用方式等,总结出西北地区建筑节能现状,分析建筑节能所存在的问题。结合西北地区特有的地理环境和气候等特点,对建筑节能技术进行适宜性分析,从建筑形态、建筑外围护材料和能源利用方式三大方面,系统提出适合西北地区传统民居的建筑节能技术。最后,对各地典型民居进行节能技术改造,通过能耗软件对各种建筑节能技术进行数值模拟分析,得到西北地区适宜性建筑节能技术的优选原则,找到传统民居应优先采用的节能技术。
　　调查发现,西北地区建筑节能现状为:从建筑形态来讲,建筑主要选在平地上建造,主要朝南向,体形系数集中在0.6-0.8之间,南向窗墙比在0.2左右,个别建筑设门斗。从建筑外围护材料来讲,外墙多采用厚度小的实心砖,屋顶多采用带吊顶的小青瓦+草泥浆和生土+草泥浆屋面,外窗多为单层玻璃,挂浅色布窗帘,木质外门,挂棉门帘。从能源利用方面来讲:主动太阳能和沼气的使用率稍大,个别住户使用被动太阳房。西北地区建筑节能存在的问题是外围护结构保温隔热性能差、建筑体形系数大、窗墙比不合理、外窗和外门的保温性能差等问题。
　　通过对建筑节能技术的适宜性分析,得到适合西北地区的建筑节能技术有:从建筑形态方面来讲,建筑的选址应利于日照和通风;建筑的朝向宜选南向或接近南向;建筑应限制独立式;平面形式应以长方形、正方形或L型平面为佳;体型应宜紧凑、简单、规整;体型系数和窗墙比应适宜;建筑应该遮阳、阻风和室外绿化。从建筑外围护构造方面来讲,外墙宜选厚重型墙体;屋顶宜选带吊顶的坡屋面或厚重型平屋面;外窗宜选双层玻璃窗,配合窗帘的使用;外门宜选木质门,在冬季配合棉帘的使用。从能源利用方面来讲:多采用被动太阳房、太阳能热水、太阳灶和沼气。
　　通过模拟,得到西北地区适宜性建筑节能技术的优选原则:首先,被动太阳能技术可明显改善西北传统民居室内热环境。其次,采用厚重型外围护结构是适应当地气候条件的重要节能措施。第三,带吊顶的坡屋面和厚重型屋面是适宜的建筑节能技术。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目的和意义

1.4 研究内容和方法

2 西北地区自然环境与典型建筑概况

2.1 自然环境概况

2.2 典型传统民居的特点

2.3 环境分区

2.4 小结

3 西北地区传统民居节能现状及能耗分析

3.1 调查方案

3.2 调查结果

3.3 调查统计分析

3.4 小结

4 西北地区传统民居的节能技术及其适用性分析

4.1 建筑形态与构造

4.2 建筑外围护的构造

4.3 能源利用方式

4.4 小结

5 西北地区典型民居适宜性节能技术的模拟分析

5.1 气象数据的选择

5.2 室内热源的设置

5.3 建筑模型的建立

5.4 建筑节能设计

5.5 建筑模拟能耗分析对比

5.6 小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

附录A 西北地区乡村传统民居调查问卷

附录B 图表目录