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改善重庆地区村镇住宅热湿环境的节能围护结构研究

作　者: 任鑫佳
导　师: 张华玲
学　校: 重庆大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 村镇住宅热工性能围护结构热湿环境正交试验
分类号: TU111.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

进入21世纪,我国村镇经济发展迅速,村镇居民对居住环境的要求越来越高。据有关资料显示:尽管村镇居民经济承受能力较低,能源消费水平低,住宅耗能却占村镇能耗的60%以上。因此,如何降低村镇住宅建筑能耗是摆在我们面前亟待解决的问题。本文依托重庆市建委科技计划项目(城科字2009第24号),对改善重庆地区村镇住宅热湿环境的节能围护结构进行研究,结合重庆村镇地区的资源状况、气候特点和经济水平推荐给出热工性能良好、经济可行、施工方便、环境友好的村镇节能围护结构,推动村镇住宅建设走可持续发展道路。本文首先对重庆村镇地区展开实地调研,收集了重庆地区村镇住宅现有围护结构的典型类型,发现村镇地区目前应用最为普遍的围护结构组合方式为:坡屋顶、心红砖墙、木质窗框单层浅色玻璃、内外实木门。然后,对村镇住宅典型墙体形式进行热工性能计算分析:墙体热工性能最好的是180实心红砖墙内外水泥砂浆、外贴瓷砖的组合方式,其传热系数k=1.531w/m2.k,热惰性指标D=3.03,但热工性能远未达到《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》关于外墙k≤1.5,D≥3.0或K≤1.0,D≥2.5节能50%的标准,更达不到重庆节能65%的地标。并分析了调研问卷和现场测试数据:自然通风条件下夏季室内外温差相差很小,温差小于3℃的占调研样本总数的90%;相对湿度在65%以上占调研样本总数的72%,村镇居民对室内热湿环境不满意率达79%,迫切希望改善室内热湿环境。选择目前重庆地区围护结构热工性能较好和应用最为普遍的村镇住宅,对典型房屋进行室内外全年温湿度的连续监测,获得了实际使用条件下重庆村镇住宅室内的热湿环境参数,并利用重庆地区自然通风的适应性热舒适评价模型对全年实测数据进行评价:冬季达到舒适温度的天数分别只有6天和2天;夏季达到舒适温度范围的天数为53天和72天。根据正交试验原理,使用DeST-h软件对重庆地区村镇住宅围护结构进行优化模拟实验,筛选出坡屋顶、180实心墙、内外水泥砂浆抹灰的围护结构形式为目前村镇地区的较优方案。并对较优方案中对墙体砌筑方式和保温砂浆两方面进行优选,确定出适合于重庆地区村镇地域特点和经济水平的围护结构优化方案为坡屋顶、240空斗墙(稻壳填充)、稻壳砂浆内外抹灰。最后对优化后的墙体进行传热系数测试,传热系数为1.326 W/m2.℃,比重庆地区村镇住宅现有热工性能较好的180mm红砖实心墙内外水泥砂浆抹灰墙的传热系数低0.286 W/m2.℃。模拟全年在自然通风条件下的舒适温度天数为138天,比现有热工性能较好的围护结构住宅多3天,在夏季室内平均温度基本保持不变的情况下冬季平均室温升高0.3℃。室内热湿环境条件有所改善。

全文目录

中文摘要  3-5
英文摘要  5-10
1 绪论  10-16
  1.1 课题的提出  10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 国外研究状况  10-12
    1.2.2 国内研究状况  12-13
  1.3 课题研究意义、内容、技术路线  13-16
    1.3.1 课题研究意义  13
    1.3.2 研究内容  13-14
    1.3.3 技术路线  14-16
2 重庆村镇住宅围护结构现状调研与分析  16-32
  2.1 调研地点、内容和方法  16-17
    2.1.1 调研地点  16
    2.1.2 调研内容和方法  16-17
  2.2 调研结果与分析  17-30
    2.2.1 围护结构种类及热工性能分析  17-26
    2.2.2 室内热湿环境调研与分析  26-30
  2.3 本章小结  30-32
3 村镇典型房屋热湿环境测试与评价  32-62
  3.1 典型房屋的全年温湿度监测  32-35
    3.1.1 监测房屋选择  32-33
    3.1.2 监测仪器  33-34
    3.1.3 仪器的设定与布置  34-35
  3.2 村镇住宅室内热湿环境现状  35-55
    3.2.1 冬季室内热湿环境状况  35-41
    3.2.2 春季室内热湿环境状况  41-47
    3.2.3 夏季室内热湿环境状况  47-52
    3.2.4 秋季室内热湿环境状况  52-55
  3.3 村镇住宅室内热舒适评价  55-60
    3.3.1 室内热环境评价指标  55-56
    3.3.2 热舒适标准  56-57
    3.3.3 室内热舒适评价方法  57-59
    3.3.4 实测住宅的热环境评价  59-60
  3.4 本章小结  60-62
4 重庆地区村镇住宅节能围护结构研究  62-82
  4.1 模拟软件的选用  62-66
    4.1.1 模拟软件的发展  62-63
    4.1.2 模拟软件的选用依据  63-64
    4.1.3 DeST-h 模拟参数的设定  64
    4.1.4 DeST-h 模拟-实测比较  64-66
  4.2 现有围护结构较优方案的选择  66-76
    4.2.1 正交模拟试验安排  66-67
    4.2.2 正交模拟试验模型的建立  67-69
    4.2.3 较优方案的确定  69-76
  4.3 改善现有较优围护结构热工性能的方法  76-80
    4.3.1 改变墙体砌筑方式  76-77
    4.3.2 稻壳保温隔热措施  77-78
    4.3.3 节能围护结构方案理论分析  78-80
    4.3.4 村镇住宅节能围护结构方案  80
  4.4 本章小结  80-82
5 节能围护结构传热系数测试与分析  82-100
  5.1 实验原料  82-83
  5.2 测试对象  83-85
  5.3 测试设备  85-86
    5.3.1 设备特点  85-86
    5.3.2 设备技术指标  86
  5.4 测试方法  86-90
    5.4.1 常用测试方法  86-89
    5.4.2 实际测试方法  89-90
  5.5 设备传感器的布置  90-91
  5.6 实验测试与数据分析  91-97
    5.6.1 实验测试  91-95
    5.6.2 模拟分析  95-97
  5.7 节能围护结构方案的可行性分析  97-98
    5.7.1 热工性能分析  97
    5.7.2 经济性分析  97-98
  5.8 本章小结  98-100
6 结论及建议  100-102
  6.1 结论  100-101
  6.2 建议  101-102
致谢  102-104
参考文献  104-108
附录  108-109

改善重庆地区村镇住宅热湿环境的节能围护结构研究

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