广汉地区村镇住宅生活用能模式及生态设计策略研究

摘要

当前，由于全球人口的增加，能源的需求成为制约世界各国经济发展的重要因素，全世界各个国家都在制定能源战略以适应高速发展的社会环境。在我国全社会能耗中建筑能耗占了46.7％的比重，能耗惊人。改革开发以来，村镇住宅建筑面积不断扩大，目前村镇住宅用能总量已达3.24亿tce，由于缺乏一定的节能指导方针和规范的约束，村镇住宅近年来呈现用能效率低，能源浪费现象比较严重，村镇住宅建筑用能与节能形式十分严峻。对于村镇住宅的能耗，人们应重点从影响建筑能耗的建筑设计和技术手段入手。本论文以新时期村镇住宅节能形势为背景，根据课题的需要，重点通过对广汉地区农村住宅用能现状与建筑节能现状进行调研，并实测住宅热环境，分析影响建筑热环境和建筑能耗的建筑因素，初步提出改善围护结构热工性能、结合建筑构件的自然通风、间接蒸发降温与遮阳是降低该地区建筑能耗的有效策略。
　　广汉地区处夏热冬冷地区，该地区夏季要防热，冬季要采暖，能源需求量较高。论文选取了广汉地区具有代表性的三个样本村镇，通过主观调查和客观实测的方法，对当地居民房屋建筑概况、气候地理、资源能源分布情况、社会经济产业、家庭结构和构成、能源使用和消费情况以及室内热环境现状进行了系统的研究分析。对广汉地区的村镇住宅生活用能与热环境的研究主要以“数据调研—统计分析—热环境实测—数值模拟—提出策略—计算机验证策略”的思路，结合模拟软件分析得出适用于住宅节能改进的五个方案:①加强屋顶保温隔热;②加强墙体保温;③对门窗细部的节能处理;④屋顶架空通风;⑤活动外遮阳。通过计算机模拟软件对五个节能方案的验证最终肯定了节能方案在该地区实施是能够降低建筑能耗的有效建筑措施。
　　论文最后从提高围护结构热工性能、建筑生态材料的地域性选择、自然通风结合建筑设计、遮阳设计、植物绿化设计五个方面了提炼了适合广汉地区农村住宅节能的生态策略。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题来源

1．2 研究背景

1．2．1 城乡统筹背景下村镇能耗问题突出

1．2．2 村镇住宅室内环境堪忧

1．2．3 建筑设计协同建筑节能

1．3 国内外住宅节能相关研究现状

1．3．1 国内研究现状

1．3．2 国外研究现状

1．4 研究的目的和方法

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究方法

1．5 研究内容和技术路线

1．5．1 研究内容

1．5．2 技术路线

第2章 建筑能耗构成及夏热冬冷地区建筑节能现状

2．1 建筑能耗的构成与影响因素

2．1．1 室内热环境与评价指标

2．1．2 人体热舒适及影响因素

2．1．3 国内外热舒适评价标准

2．2 夏热冬冷地区住宅建筑能耗现状及节能潜力

2．2．1 夏热冬冷地区的界定

2．2．2 夏热冬冷地区建筑能耗现状及节能潜力

2．3 夏热冬冷地区住宅被动式设计途径

2．4 本章小结

第3章 广汉地区村镇住宅生活用能现状调查研究

3．1 广汉地理气候及经济发展综述

3．1．1 广汉地理区位

3．1．2 广汉气候特征

3．1．3 广汉资源能源及产业概况

3．2 调研基本情况介绍

3．2．1 问卷设计

3．2．2 样本的选取

3．3 广汉村镇住宅建筑整体发展情况

3．3．1 村镇整体基本情况

3．3．2 住宅建筑沿革更新

3．3．3 居民家庭结构及生产生活模式

3．4 调研数据统计与分析

3．4．1 样本结构

3．4．2 建筑现状

3．4．3 生活用能及相关性因素

3．4．5 用能行为及习惯

3．4．6 新能源与可再生能源的使用

3．4．7 室内热环境及舒适度

3．5 本章小结

第4章 广汉地区典型村镇住宅室内热环境调查研究

4．1 实测对象的选取

4．2 实测内容及仪器

4．3 实测方案与布点

4．4 实测结果分析

4．4．1 整体状况及季节差异性

4．4．2 典型住宅1—西外乡楠林村

4．4．3 典型住宅2—松林镇沙田村

4．5 本章小结

第5章 典型村镇住宅数值模拟与优化设计方案

5．1 Ecotect气象分析与初步设计策略

5．1．1 建筑最佳朝向

5．1．2 建筑风环境

5．1．3 典型年逐时气象分析

5．1．4 热舒适范围的确定与初步策略

5．2 既有住宅建筑与围护结构状况分析

5．2．1 住宅朝向

5．2．2 体型系数

5．2．3 围护结构热工性能

5．3 改善既有住宅建筑热环境的设计措施分析

5．3．1 架空通风地面

5．3．2 保温隔热屋面

5．3．3 开启通风屋顶

5．3．4 可呼吸式外墙

5．4 Ecotect模拟优化前后的热环境对比分析

5．4．1 模型的建立

5．4．2 参数及区域设定

5．4．3 模型可靠性验证

5．4．4 拟节能方案的选择

5．4．5 改善前后室内得热与失热情况

5．4．6 改善前后室内温度逐时变化

5．4．7 改善前后室内通风情况

5．4．8 改善前后能耗比较

5．5 本章小结

第6章 基于节能要求广汉村镇住宅生态设计策略

6．1 布局与朝向

6．2 建筑设计

6．2．1 提高围护结构热工性能

6．2．2 建筑材料

6．2．3 自然通风

6．2．4 遮阳设计

6．2．5 植物和绿化设计

6．3 新能源与可再生能源的利用

6．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果