北方典型农村住宅节能优化设计
发布时间：2021-08-29 03:47
近年来,随着乡村经济形势向好、人民生活改善,农村居民对于居住条件的要求也有了相应的提高。北方地区农村住宅基数大,增量多。但是由于农村住宅建设多采用粗放型自建生产模式,现有建筑的围护结构在热工性能、材料环保性能等方面普遍不理想,大规模村民的自建行为由于缺乏节能意识与相关知识,导致建筑能耗居高不下。据统计,北方地区的农村住房冬季采暖能耗约占生活能耗的80%。为节约建筑能耗,改善居住环境,亟需对建筑进行节能改造。针对北方地区农村住宅普遍存在的冬季室内温度低,采暖能耗高等问题,本文首先利用WZYWW-2无线温度记录仪与FLIR T530红外热像仪对位于严寒地区的辽宁省宽甸县的农村住宅的室内环境进行现状调查与实际测量,发现农村住宅存在室内温度低、围护结构保温性能较差、炕面温度分布不均等问题。本文从农村住宅体形与围护结构两个方面出发,选取了农村住宅热环境重要影响因素,通过软件DeST-h与Fluent建立农村住宅模型,对农村住宅的体形系数、长、宽、高、窗墙面积比、屋顶形态及围护结构的保温性能等影响因素逐一进行分析,进而发现各因素在北方地区的气候下条件下的作用规律。通过正交试验,对农村住宅的各节能措...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
农村住宅结构比例Fig.1-1Fig.1-1ProportionofRuralHousingStructure
第二章北方地区农村住宅现状调查14北方地区典型农村住宅热环境测试北方地区传统农村住宅多采用“一明两暗”的布局方式，农宅整体及农宅入口均朝南，单进深，卧室位于农宅两侧，厨房位于农宅中间。卧室设南炕或北炕，并在厨房对应火炕的位置设置灶台，通过炊事余热取暖。卫生间多布置于室外。经过上世纪的节能改造后，多数农村住宅达到砖瓦化水平，但普遍缺乏保温节能设计（金虹，2011）。2.1测试对象概况本文选取辽宁省宽甸县典型单层独栋农村住宅进行各房间温度的测量和外墙及火炕表面温度分布的测量，典型农村住宅如图2-1所示。辽宁地处建筑气候分区中的严寒地区，昼夜温差大，最冷月的日最高温度与最低温度的平均自然温差达10℃左右。农村住宅冬季室内温度低、波动幅度大、采暖能耗高（吴恒一，2012；贾斌广，2018；孟新巍，2018）。图2-1典型农村住宅图2-2典型农宅平面布置图Fig.2-1TypicalRuralHousesFig.2-2ATypicalFloorPlanofRuralHouses农宅长12m、宽6.5m、层高3.1m，平面布置如图2-2所示。该农宅具体围护结构根据实际情况如表2-1所示。表2-1农村住宅围护结构热工参数Table2-1ThermalParametersoftheBuildingEenvelopforRuralHouse围护结构构造材料（层次、厚度）传热系数（W/m2·K）外墙红粘土砖370mm+水泥砂浆20mm0.962屋顶水泥砂浆20mm+沥青油毡纸3mm+炉渣200mm+水泥砂浆25mm0.958楼地碎石20mm+红粘土砖60mm+水泥砂浆20mm5.747外窗木质窗框单层玻璃窗6.17外门单层木门2.92
第二章北方地区农村住宅现状调查14北方地区典型农村住宅热环境测试北方地区传统农村住宅多采用“一明两暗”的布局方式，农宅整体及农宅入口均朝南，单进深，卧室位于农宅两侧，厨房位于农宅中间。卧室设南炕或北炕，并在厨房对应火炕的位置设置灶台，通过炊事余热取暖。卫生间多布置于室外。经过上世纪的节能改造后，多数农村住宅达到砖瓦化水平，但普遍缺乏保温节能设计（金虹，2011）。2.1测试对象概况本文选取辽宁省宽甸县典型单层独栋农村住宅进行各房间温度的测量和外墙及火炕表面温度分布的测量，典型农村住宅如图2-1所示。辽宁地处建筑气候分区中的严寒地区，昼夜温差大，最冷月的日最高温度与最低温度的平均自然温差达10℃左右。农村住宅冬季室内温度低、波动幅度大、采暖能耗高（吴恒一，2012；贾斌广，2018；孟新巍，2018）。图2-1典型农村住宅图2-2典型农宅平面布置图Fig.2-1TypicalRuralHousesFig.2-2ATypicalFloorPlanofRuralHouses农宅长12m、宽6.5m、层高3.1m，平面布置如图2-2所示。该农宅具体围护结构根据实际情况如表2-1所示。表2-1农村住宅围护结构热工参数Table2-1ThermalParametersoftheBuildingEenvelopforRuralHouse围护结构构造材料（层次、厚度）传热系数（W/m2·K）外墙红粘土砖370mm+水泥砂浆20mm0.962屋顶水泥砂浆20mm+沥青油毡纸3mm+炉渣200mm+水泥砂浆25mm0.958楼地碎石20mm+红粘土砖60mm+水泥砂浆20mm5.747外窗木质窗框单层玻璃窗6.17外门单层木门2.92
【参考文献】：
期刊论文
[1]寒冷地区住宅建筑节能墙体技术的研究[J]. 蔺晖. 居舍. 2019(35)
[2]基于优化算法的严寒地区乡村住宅节能优化设计研究[J]. 邵腾,金虹. 建筑科学. 2019(12)
[3]建筑外墙保温厚度优化及设计参数化关系研究[J]. 张垚,牛建刚. 建筑科学. 2019(12)
[4]严寒地区农村住宅外墙节能优化研究[J]. 马令勇,任志鹏,李清. 节能. 2019(11)
[5]可再生能源供热系统在农村建筑的应用研究[J]. 冯国会,刘家森,李旭林,李画. 节能. 2019(11)
[6]寒冷地区农村节能住宅围护结构整体优化策略研究[J]. 马丙磊,赵艳霞. 节能. 2019(11)
[7]西北农村单体建筑太阳能低温地板采暖实验研究[J]. 李金平,孔莹,司泽田. 兰州理工大学学报. 2019(03)
[8]严寒地区农宅附加太阳房采暖能耗及节能分析[J]. 李清,朱永健,马令勇,李栋,王柏超. 节能技术. 2019(03)
[9]关于被动式超低能耗建筑几何热桥效应的影响因素分析及建议[J]. 魏贺东,赵及建,高建会,刘海娇. 墙材革新与建筑节能. 2019(04)
[10]严寒地区空气源热泵复合低谷电蓄能供暖系统优化[J]. 孟新巍,白晨光,魏昊天,付琪,韩宗伟,苏新宇,张孝顺. 可再生能源. 2018(12)
博士论文
[1]寒冷地区居住建筑体型设计参数与建筑节能的定量关系研究[D]. 张海滨.天津大学 2012
[2]东北地区农村住宅围护结构节能技术适宜性评价研究[D]. 周春艳.哈尔滨工业大学 2011
[3]西藏高原低能耗居住建筑构造体系研究[D]. 桑国臣.西安建筑科技大学 2009
硕士论文
[1]辽宁省城镇住宅节能优化设计研究[D]. 蒋志恒.大连理工大学 2016
[2]北方寒冷地区农村住宅保温结构一体化设计研究[D]. 周会洁.长春工程学院 2015
[3]基于DeST-h的东北严寒地区低能耗村镇住宅围护结构优化设计[D]. 周小慧.哈尔滨工业大学 2015
[4]基于太阳能利用的山东村镇住宅采暖设计优化研究[D]. 徐浩.西安建筑科技大学 2013
[5]基于适应气候的辽宁地区山地住宅设计研究[D]. 吴恒一.沈阳建筑大学 2012
[6]农村住宅屋顶适应性研究[D]. 徐其态.哈尔滨工业大学 2010
[7]北方地区农宅围护结构节能研究[D]. 李骥.中国建筑科学研究院 2009
[8]长江流域农村建筑能耗调查及节能对策研究[D]. 符佩佩.重庆大学 2008
本文编号：3369840
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
农村住宅结构比例Fig.1-1Fig.1-1ProportionofRuralHousingStructure
第二章北方地区农村住宅现状调查14北方地区典型农村住宅热环境测试北方地区传统农村住宅多采用“一明两暗”的布局方式，农宅整体及农宅入口均朝南，单进深，卧室位于农宅两侧，厨房位于农宅中间。卧室设南炕或北炕，并在厨房对应火炕的位置设置灶台，通过炊事余热取暖。卫生间多布置于室外。经过上世纪的节能改造后，多数农村住宅达到砖瓦化水平，但普遍缺乏保温节能设计（金虹，2011）。2.1测试对象概况本文选取辽宁省宽甸县典型单层独栋农村住宅进行各房间温度的测量和外墙及火炕表面温度分布的测量，典型农村住宅如图2-1所示。辽宁地处建筑气候分区中的严寒地区，昼夜温差大，最冷月的日最高温度与最低温度的平均自然温差达10℃左右。农村住宅冬季室内温度低、波动幅度大、采暖能耗高（吴恒一，2012；贾斌广，2018；孟新巍，2018）。图2-1典型农村住宅图2-2典型农宅平面布置图Fig.2-1TypicalRuralHousesFig.2-2ATypicalFloorPlanofRuralHouses农宅长12m、宽6.5m、层高3.1m，平面布置如图2-2所示。该农宅具体围护结构根据实际情况如表2-1所示。表2-1农村住宅围护结构热工参数Table2-1ThermalParametersoftheBuildingEenvelopforRuralHouse围护结构构造材料（层次、厚度）传热系数（W/m2·K）外墙红粘土砖370mm+水泥砂浆20mm0.962屋顶水泥砂浆20mm+沥青油毡纸3mm+炉渣200mm+水泥砂浆25mm0.958楼地碎石20mm+红粘土砖60mm+水泥砂浆20mm5.747外窗木质窗框单层玻璃窗6.17外门单层木门2.92
第二章北方地区农村住宅现状调查14北方地区典型农村住宅热环境测试北方地区传统农村住宅多采用“一明两暗”的布局方式，农宅整体及农宅入口均朝南，单进深，卧室位于农宅两侧，厨房位于农宅中间。卧室设南炕或北炕，并在厨房对应火炕的位置设置灶台，通过炊事余热取暖。卫生间多布置于室外。经过上世纪的节能改造后，多数农村住宅达到砖瓦化水平，但普遍缺乏保温节能设计（金虹，2011）。2.1测试对象概况本文选取辽宁省宽甸县典型单层独栋农村住宅进行各房间温度的测量和外墙及火炕表面温度分布的测量，典型农村住宅如图2-1所示。辽宁地处建筑气候分区中的严寒地区，昼夜温差大，最冷月的日最高温度与最低温度的平均自然温差达10℃左右。农村住宅冬季室内温度低、波动幅度大、采暖能耗高（吴恒一，2012；贾斌广，2018；孟新巍，2018）。图2-1典型农村住宅图2-2典型农宅平面布置图Fig.2-1TypicalRuralHousesFig.2-2ATypicalFloorPlanofRuralHouses农宅长12m、宽6.5m、层高3.1m，平面布置如图2-2所示。该农宅具体围护结构根据实际情况如表2-1所示。表2-1农村住宅围护结构热工参数Table2-1ThermalParametersoftheBuildingEenvelopforRuralHouse围护结构构造材料（层次、厚度）传热系数（W/m2·K）外墙红粘土砖370mm+水泥砂浆20mm0.962屋顶水泥砂浆20mm+沥青油毡纸3mm+炉渣200mm+水泥砂浆25mm0.958楼地碎石20mm+红粘土砖60mm+水泥砂浆20mm5.747外窗木质窗框单层玻璃窗6.17外门单层木门2.92
【参考文献】：
期刊论文
[1]寒冷地区住宅建筑节能墙体技术的研究[J]. 蔺晖. 居舍. 2019(35)
[2]基于优化算法的严寒地区乡村住宅节能优化设计研究[J]. 邵腾,金虹. 建筑科学. 2019(12)
[3]建筑外墙保温厚度优化及设计参数化关系研究[J]. 张垚,牛建刚. 建筑科学. 2019(12)
[4]严寒地区农村住宅外墙节能优化研究[J]. 马令勇,任志鹏,李清. 节能. 2019(11)
[5]可再生能源供热系统在农村建筑的应用研究[J]. 冯国会,刘家森,李旭林,李画. 节能. 2019(11)
[6]寒冷地区农村节能住宅围护结构整体优化策略研究[J]. 马丙磊,赵艳霞. 节能. 2019(11)
[7]西北农村单体建筑太阳能低温地板采暖实验研究[J]. 李金平,孔莹,司泽田. 兰州理工大学学报. 2019(03)
[8]严寒地区农宅附加太阳房采暖能耗及节能分析[J]. 李清,朱永健,马令勇,李栋,王柏超. 节能技术. 2019(03)
[9]关于被动式超低能耗建筑几何热桥效应的影响因素分析及建议[J]. 魏贺东,赵及建,高建会,刘海娇. 墙材革新与建筑节能. 2019(04)
[10]严寒地区空气源热泵复合低谷电蓄能供暖系统优化[J]. 孟新巍,白晨光,魏昊天,付琪,韩宗伟,苏新宇,张孝顺. 可再生能源. 2018(12)
博士论文
[1]寒冷地区居住建筑体型设计参数与建筑节能的定量关系研究[D]. 张海滨.天津大学 2012
[2]东北地区农村住宅围护结构节能技术适宜性评价研究[D]. 周春艳.哈尔滨工业大学 2011
[3]西藏高原低能耗居住建筑构造体系研究[D]. 桑国臣.西安建筑科技大学 2009
硕士论文
[1]辽宁省城镇住宅节能优化设计研究[D]. 蒋志恒.大连理工大学 2016
[2]北方寒冷地区农村住宅保温结构一体化设计研究[D]. 周会洁.长春工程学院 2015
[3]基于DeST-h的东北严寒地区低能耗村镇住宅围护结构优化设计[D]. 周小慧.哈尔滨工业大学 2015
[4]基于太阳能利用的山东村镇住宅采暖设计优化研究[D]. 徐浩.西安建筑科技大学 2013
[5]基于适应气候的辽宁地区山地住宅设计研究[D]. 吴恒一.沈阳建筑大学 2012
[6]农村住宅屋顶适应性研究[D]. 徐其态.哈尔滨工业大学 2010
[7]北方地区农宅围护结构节能研究[D]. 李骥.中国建筑科学研究院 2009
[8]长江流域农村建筑能耗调查及节能对策研究[D]. 符佩佩.重庆大学 2008
本文编号：3369840
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