陜西農村住宅墻體保溫效果與節(jié)能技術研究

【摘要】：中國正處在農村快速城市化的過程中,大量的自然資源與人力資源向城市的轉移,導致鄉(xiāng)村發(fā)展的相對滯后。隨著“新農村建設”和“節(jié)約型社會”工作的開展和深入,大量的農村在進行整治和重新規(guī)劃,農村建筑節(jié)能問題也受到越來越多的重視。陜西地區(qū)地處氣候分區(qū)寒冷區(qū),在建筑節(jié)能工作上更注重冬季保暖,兼顧夏季防熱。 本文主要針對陜北延安和關中楊凌兩個地區(qū)的農村居住現(xiàn)狀進行調研,以調研資料為基礎,分析其各自取暖方式和圍護結構保溫隔熱方式的優(yōu)缺點,找出主要問題并給出建議;之后,以調研資料為基礎,依據(jù)《民用建筑熱工設計規(guī)范》(GB 50176-1993)的規(guī)定,采用有限元分析軟件ADINA中的Thermal-T模塊進行了不同形式墻體的傳熱計算,比較了不同形式墻體的的傳熱保溫效率,探討墻體傳熱系數(shù)對其溫度的影響規(guī)律,并在滿足規(guī)范規(guī)定的條件下,推薦提出了既節(jié)約材料又可以獲得最好的保溫效果的墻體形式,從而達到保溫節(jié)能的目的。取得的主要成果為: (1)陜北延安地區(qū)和關中楊凌地區(qū)的取暖方式普遍采用傳統(tǒng)的采暖爐和灶火,取暖效率低,新型節(jié)能取暖方式采用較少;圍護結構方面,窯洞是一種保溫效果很明顯的建筑形式,但是門窗的保溫節(jié)能需要重視。而關中楊凌地區(qū)農村住宅的保溫隔熱構造設計極少,急需推廣建筑節(jié)能技術。 (2)減小建筑體型系數(shù)可以有效提高建筑保溫節(jié)能效果,建議陜西農村住宅采用多戶相連的形式來增加開間值,并增加房間進深、控制層高,以達到減小體型系數(shù),降低建筑能耗損失的目的。 (3)單一材料層墻體的保溫能力低于復合材料墻體;墻體材料的導熱系數(shù)越大,保溫能力越差;墻體厚度越小,能耗越大。陜西農村住宅宜采用復合墻(即20mm保溫砂漿+120mm空心磚+55mm聚苯板+120mm空心磚)的墻體形式,這種墻體形式滿足規(guī)范規(guī)定的冬季保溫要求和夏季隔熱標準,可以較大幅度地降低建筑物能耗,提高房屋居住的舒適度。 (4)對傳統(tǒng)農村住宅的立面、平面和圍護結構上的不足做了適當改進,設計出適合農村建筑的概念性節(jié)能樣板房。 在資源緊張、生態(tài)環(huán)境日益惡化的今天,農村住宅節(jié)能具有重要的意義。本文的工作可以為陜西地區(qū)農村住宅的建設節(jié)能起到一定的參考作用。 【關鍵詞】：建筑節(jié)能 農村住宅 圍護結構 ADINA 傳熱系數(shù)
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TU111.48
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 論文研究的背景10-11
• 1.1.1 建筑節(jié)能產生的世界背景10
• 1.1.2 建筑節(jié)能的國內背景10-11
• 1.2 國內外建筑節(jié)能發(fā)展概況11-13
• 1.2.1 國外建筑節(jié)能發(fā)展概況11-12
• 1.2.2 國內建筑節(jié)能發(fā)展概況12-13
• 1.3 農村住宅節(jié)能的重要性13-14
• 1.4 研究方法和技術路線14
• 1.5 論文研究的內容與意義14-15
• 第二章 建筑節(jié)能理論基礎15-23
• 2.1 傳熱學的基本概念和原理15-17
• 2.1.1 輻射與輻射換熱15-16
• 2.1.2 對流與對流換熱16
• 2.1.3 導熱與導熱換熱16-17
• 2.2 建筑熱工學的理論17-20
• 2.2.1 建筑熱工學基本概念與知識17-19
• 2.2.2 圍護結構的傳熱過程19-20
• 2.3 建筑熱工計算與設計方法20-22
• 2.3.1 熱工計算的內容與方法20-21
• 2.3.2 圍護結構的保溫設計原則及保溫設計常用措施21
• 2.3.3 圍護結構的隔熱設計要求及隔熱常用措施21-22
• 2.4 本章小結22-23
• 第三章 陜西典型地區(qū)農村住宅能耗調查23-34
• 3.1 農村住宅的取暖隔熱方式調查23-28
• 3.1.1 取暖方式現(xiàn)狀23-24
• 3.1.2 農村建筑保溫隔熱現(xiàn)狀24-28
• 3.2 新能源在農村利用中的建議28-30
• 3.2.1 能源取用28-29
• 3.2.2 太陽暖房29-30
• 3.3 影響農村建筑節(jié)能的因素分析30-33
• 3.3.1 建筑朝向布局30
• 3.3.2 體型系數(shù)30-32
• 3.3.3 圍護結構32-33
• 3.3.4 采暖系統(tǒng)33
• 3.4 本章小結33-34
• 第四章 不同型式墻體的隔熱效果數(shù)值計算34-56
• 4.1 農村住宅墻體的主要形式34
• 4.2 ADINA 軟件熱模塊簡介和計算原理34-36
• 4.2.1 熱模塊簡介34-35
• 4.2.2 熱傳導基本方程35
• 4.2.3 熱傳導邊界條件35-36
• 4.2.4 初始條件36
• 4.3 計算模型36-38
• 4.3.1 計算模型的選取36-38
• 4.3.2 導熱系數(shù)與比熱容的選取38
• 4.4 不同墻體型式隔熱效果計算結果分析38-55
• 4.4.1 A 與B 類型墻體38-40
• 4.4.2 C 與D 類型墻體40-42
• 4.4.3 E 與F 類型墻體42-44
• 4.4.4 G 與H 類型墻體44-45
• 4.4.5 L 與M 類型墻體45-52
• 4.4.6 N 類型墻體52-55
• 4.5 本章小結55-56
• 第五章 推薦墻體的保溫和隔熱驗算56-61
• 5.1 墻體冬季保溫驗算56
• 5.2 墻體夏季隔熱驗算56-60
• 5.2.1 夏季隔熱標準及途徑56-57
• 5.2.2 室外綜合溫度的選取57
• 5.2.3 墻體夏季隔熱驗算過程57-60
• 5.3 本章小結60-61
• 第六章 概念性節(jié)能樣板房設計61-68
• 6.1 設計目標61
• 6.2 設計要求61
• 6.3 設計方案61-66
• 6.3.1 建筑朝向選擇61
• 6.3.2 建筑體型系數(shù)61
• 6.3.3 建筑能源利用61-62
• 6.3.4 建筑圍護結構的選用62-66
• 6.4 本章小結66-68
• 第七章 結語和建議68-70
• 7.1 結論68-69
• 7.2 對后續(xù)工作的建議69-70
• 參考文獻70-73
• 致謝73-74
• 作者簡介74

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