被动式采暖技术在关中地区民居中的应用研究

摘要

当前,全球性的环境恶化和能源资源危机已经引起全人类的普遍重视。建筑作为人类利用自然、改造自然的一项重要社会活动,在建造和使用的过程中都会消耗大量的常规能源。如何减少建筑能耗,尤其是减少建筑使用阶段的能耗已经成为目前建筑从业者的迫切任务。在经历了自然变迁的洗涤与漫长岁月的磨砺后,关中传统民居以其特有的空间形式、丰富的文化内涵以及“冬暖夏凉”的热环境成为了健康生态建筑的典范。本文试图从关中民居所具备的“自然采暖与空调效应”特点入手,以陕西关中地区典型四合院在冬季室内外热环境状况为例,对关中传统民居冬季热过程作以分析研究,全面解析被动式采暖技术在关中民居中的应用问题。
　　本研究通过对关中地区14家典型传统民居的全面调研,从适应地域气候角度,定性分析关中民居的整体布局、建筑特征等。依据前人对关中民居热工特性的研究成果,系统地分析了陕西关中典型传统民居“南北窄长四合庭院”冬季建筑热环境特性与调节手段,并在此理论基础上,建立庭院热过程数学模型。选取关中典型庭院式民居——窄长型四合院进行实测研究,得到一组具体反映关中地区四合院冬季热环境的测试数据。将测试数据值与数学模型计算值作对比,验证庭院冬季热过程数学模型的正确性;通过对测试数据的分析比较以及民居的太阳辐射模拟,得出更加完整直观的民居建筑冬季热环境状况。
　　结合关中民居实地调研成果,总结完善关中民居被动式采暖技术策略。利用这些被动式采暖技术策略对关中典型民居提出适宜改造方案,以期为新农村建设设计人员提供参考和帮助。

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1.绪论

1.1课题研究的背景

1.2相关国内外研究

1.3研究的内容及方法

1.4研究方案和措施

1.5本文的工作重点

2.关中民居现状调查与分析

2.1关中地区的地理概况

2.2关中民居特性

2.3关中民居的气候特征以及应对策略

2.4本章小结

3.关中民居热环境调节及测试分析

3.1关中民居建筑的热环境调节

3.2关中民居庭院内的热平衡

3.3西安安家民居的热环境调研测试

3.4西安安家民居的太阳辐射模拟分析[38]

4.关中民居被动式采暖技术策略应用

4.1基地规划

4.2建筑单体设计

4.3被动式太阳房设计

4.4本章小结

5.结论与展望

5.1结论

5.2课题的前瞻

致谢

参考文献

附录1研究生阶段参与项目及发表论文

附录2调研问卷

附录3民居庭院测试计算表