【摘要】：提高和改善村鎮(zhèn)建筑的室內(nèi)熱環(huán)境,節(jié)約建筑能源,是實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。論文通過(guò)對(duì)秦巴山區(qū)的漢中、安康兩地鄉(xiāng)村民居的調(diào)研與測(cè)試,分析傳統(tǒng)民居的建筑特點(diǎn)和居民生活習(xí)慣,以當(dāng)?shù)氐牡赜驓夂驐l件為基礎(chǔ),室外綜合溫度為外邊界條件,研究在動(dòng)態(tài)熱擾影響下冬季建筑的傳熱過(guò)程及室內(nèi)熱環(huán)境狀況,利用流體力學(xué)方法和有限元理論,建立ANSYSCFX流固耦合建筑模型,針對(duì)窗墻比、空間布局及外圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造等多種工況下,對(duì)秦巴山地建筑室內(nèi)溫度場(chǎng)進(jìn)行三維有限元模擬分析,揭示了室內(nèi)溫度場(chǎng)的分布規(guī)律與室內(nèi)空氣溫度之間的關(guān)聯(lián)性,并進(jìn)一步分析了秦巴山地民居節(jié)能構(gòu)造體系。論文主要有以下結(jié)論:(1)分析了秦巴山地的地域氣候特征,選擇以能反映農(nóng)村居民自身特點(diǎn)與室內(nèi)熱環(huán)境關(guān)系的主觀溫度作為室內(nèi)熱環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo),計(jì)算得出冬季室內(nèi)舒適溫度評(píng)價(jià)指標(biāo)為12℃,并以此指標(biāo)作為CFX流固耦合分析模型的內(nèi)邊界條件。(2)通過(guò)對(duì)秦巴山地典型建筑體形系數(shù)的研究分析,發(fā)現(xiàn)隨著長(zhǎng)寬比m取值的增大,體形系數(shù)和建筑能耗也隨之增大,進(jìn)而確定分析建筑的長(zhǎng)寬比宜接近1.5,高度為6m的雙層建筑。(3)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選材設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮不同外粉刷材質(zhì)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)修正系數(shù)的差異性,根據(jù)秦巴山地民居外墻和屋頂外粉刷材質(zhì)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)修正系數(shù)的敏感性分析,提出秦巴山地建筑外墻和屋頂外表面宜優(yōu)先選用水泥砂漿外粉刷。(4)通過(guò)對(duì)秦巴山地傳統(tǒng)民居建筑特點(diǎn)及室外氣候特征的分析,確定以不同朝向四階傅氏函數(shù)做為CFX流固耦合分析模型的外邊界條件;基于CFX流固耦合分析模型,對(duì)影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的室內(nèi)空間布局、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造、窗墻面積比等因素進(jìn)行了分析,得出了適宜于秦巴山地民居的優(yōu)化模型;并通過(guò)采暖期耗熱量計(jì)算表明,優(yōu)化后的建筑模型較原建筑耗熱量明顯降低,節(jié)能率達(dá)50%。本研究可為改善秦巴山區(qū)民居的冬季室內(nèi)熱環(huán)境提供理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TU111.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2626285