渭北平原乡村居住建筑节能关键技术研究

【摘要】：我国乡村地区人口约6.6亿，乡村民用建筑面积约为221亿㎡，乡村居住建筑能耗在我国整体建筑能耗占有相当大的比例，乡村节能技术的应用与推广则时刻影响到我国的经济、环境、能源等方面的发展。住宅是乡村居住建筑中对位主要的建筑类型，所以对渭北平原多个地区乡村居住建筑现状进行调研分析，通过对当地住户的走访与问卷调查后发现渭北平原乡村居住建筑建造水平较低，节能技术应用极少，绝大部分乡村居住建筑未进行外围护保温处理,外门窗的气密性和热工性能较差；再加上乡村地区多以低层住宅为主，体形系数在无法满足规范要求的情况下，层高设计又过高，造成住宅能耗增大。综上所述，渭北平原乡村居住建筑存在的诸多问题，不但造成能源过度消耗，而且居住舒适度较差。改革开放以来，乡村地区经济等到了长足的发展，乡村居民越来越注重提高居住舒适度。但伴随着能源问题的愈发突出，在渭北平原乡村地区推广住宅节能技术，可为当地居民营造一个热舒适度适宜的室内环境，减少住宅能源消耗。乡村居住建筑节能技术水平成为现阶段乡村居住建筑领域重要的研究方向。 针对渭北平原乡村居住建筑的能耗特点、住宅环境和不同建筑形式的住宅进行室内热环境测试，发现渭北平原乡村普遍住宅室内热环境较差，存在巨大的节能技术应用空间。与此同时兼顾到乡村地区的技术条件相对落后，经济条件较差，可选节能材料有限，推广新型节能技术和材料在乡村地区受到各方面的制约等实际因素，故提出了既要满足住宅节能设计的要求，又要考虑当地技术、经济、材料等条件的限制，最终切实可行的节能技术方案。在此基础上，分析多种节能技术措施，提出渭北平原乡村居住建筑的节能关键技术，目的为在节能要求与现状条件之间取得较好的平衡点，兼顾两者的要求，从而保证节能技术的投资效益最大化。随后对就节能关键技术中的墙体、门窗、屋面、体形系数几个方面的技术措施进行了总结研究，提出节能关键技术在当地的适用方案。最后采用清华大学开发的DeST-h能耗软件对其所应用的节能关键技术进行各项能耗模拟，通过对比节能关键技术应用前后住宅模型的全年累计建筑冷热负荷，得出各项节能技术的节能率，从而论证了节能关键技术所发挥的重要作用。就此希望能对渭北平原乡村地区住宅在节能技术手段的选取上发挥参考性作用，在地区住宅节能推广工作中添砖加瓦。 【关键词】：乡村居住建筑 室内热环境 节能关键技术 节能设计 DeST-h能耗模拟
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU241.4;TU201.5
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.1.1 中国乡村概况10
• 1.1.2 乡村城镇化发展存在的问题10-11
• 1.2 研究的目的和意义11-12
• 1.2.1 乡村居住建筑节能改造示范作用11
• 1.2.2 提出乡村居住建筑节能关键技术措施11-12
• 1.2.3 增强当地居民的节能意识12
• 1.3 国内外课题研究现状12-16
• 1.3.1 国外课题研究现状12-14
• 1.3.2 国内课题研究现状14-16
• 1.4 研究的内容和方法16-17
• 1.4.1 研究内容16
• 1.4.2 研究方法16-17
• 1.5 研究思路与基本框架17-20
• 1.5.1 研究思路17
• 1.5.2 论文基本研究框架17-20
• 2 渭北平原乡村居住建筑现状调查分析20-30
• 2.1 渭北平原地域范围及气候特征20-21
• 2.1.1 地域范围20
• 2.1.2 气候特征20-21
• 2.2 住宅调查概况21-22
• 2.2.1 渭北平原乡村调研方法21
• 2.2.2 渭北平原乡村居住建筑形式特征21-22
• 2.3 渭北平原乡村居住建筑现状22-28
• 2.3.1 住宅门窗现状22-24
• 2.3.2 住宅墙体现状24-25
• 2.3.3 住宅屋面现状25-26
• 2.3.4 住宅体形系数现状26
• 2.3.5 住宅使用能源类型26-27
• 2.3.6 节能意识普及情况27-28
• 2.4 本章小结28-30
• 3 渭北平原乡村居住建筑冬季室内热环境测试与分析30-38
• 3.1 测试概况30-32
• 3.2 冬季室内外温湿度测试32-35
• 3.3 冬季室内热环境分析35
• 3.4 本章小结35-38
• 4 渭北平原乡村居住建筑节能关键技术38-54
• 4.1 渭北平原乡村居住建筑节能关键技术种类划分38-39
• 4.1.1 建筑节能技术领域38
• 4.1.2 节能关键技术的选取38-39
• 4.2 门窗节能技术与设计39-47
• 4.2.1 住宅常用门窗分类40
• 4.2.2 常用门窗及热工特性40-44
• 4.2.3 门窗节能设计44-47
• 4.3 外墙节能技术与设计47-50
• 4.3.1 外墙常用保温形式47-49
• 4.3.2 外墙常用保温材料及热工特性49-50
• 4.3.3 外墙节能设计50
• 4.4 屋面节能技术与设计50-52
• 4.4.1 木构坡屋面节能技术50-51
• 4.4.2 钢筋混凝土平屋面节能技术51
• 4.4.3 屋面节能设计要点51-52
• 4.5 体型系数与节能设计52-53
• 4.5.1 体形系数的定义52
• 4.5.2 体形系数对建筑能耗的影响52
• 4.5.3 建筑层高对建筑能耗的影响52-53
• 4.6 本章小结53-54
• 5 渭北平原乡村居住建筑能耗模拟54-62
• 5.1 DeST-h 模拟软件简介54
• 5.2 模拟项目与建筑模型54-56
• 5.2.1 建筑模型的选取54-56
• 5.2.2 模拟阶段划分56
• 5.3 节能关键技术节能效率分析56-60
• 5.3.1 原模型建筑全年累计冷热负荷56-57
• 5.3.2 门窗节能技术能效57-58
• 5.3.3 外墙节能技术能效58-59
• 5.3.4 屋面节能技术能效59
• 5.3.5 体形系数节能技术能效59-60
• 5.3.6 关键节能技术总体能效与分析60
• 5.4 本章小结60-62
• 6 结论与展望62-66
• 6.1 结论62-63
• 6.2 展望63-66
• 致谢66-68
• 参考文献68-70
• 攻读硕士学位期间研究成果70-72
• 图录72-73
• 表录73-74
• 附录一74-76

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