北京合院式传统民居节能技术探讨

【摘要】：随着各国家对传统符号的重视和保护，民居所表征的一个时代的建筑色彩也愈发受到重视。随着生活水平提高，人居环境的舒适性要求也逐步提高，可是农村地区居民的节能意识及相应的专业知识较为匮乏，且在国家层面上，未出台针对传统民居节能的标准以及节能措施，使得目前随意改造现象较为严重，民居符号开始出现慢慢消退的迹象，为了能够很好地引导民居节能改造，在提升其居住舒适性的前提下还能够很好地保护传统符号，本文围绕传统民居的节能进行了技术探讨，具体的研究成果如下所示： 1)对京郊传统民居进行了基础调研，分别就外墙、外窗、屋顶、地面进行了具体分布情况的汇总。本次的调研数据不仅为本文的深入研究提供了基础资料，而且为其它学者对京郊传统民居的研究提供了参考依据。 2)在前期调研和文献阅读的基础之上，以合院制式、院落尺寸以及建筑空间尺度为变量，建立差异性模型。并针对不同的合院形式进行院落风速场的模拟，得到：风速不舒适区和垃圾易沉积区；针对不同的院落尺寸进行了院落日照的模拟，得到：不同院落布局需要的日照间距；针对不同空间尺度的采光模拟分析，得到：典型模型中均可满足基本采光要求，但采光舒适度则因窗墙面积比、房间进深等因素差异较大。 3)根据实地走访，绘制不同类别墙体构造图，对其传热特性进行量化分析，以《农村居住建筑节能设计标准》为限值，对其各类保温形式和构造进行节能适宜性分析，并提出保温性价比，针对各类适宜性保温技术进行了保温性价比的对比。以同样的理论为基础，联系农村地区较为常用的保温材料和外窗类型，对外窗的类型选用和屋顶的保温进行了分析，以期指导农户进行节能改造时选用。 4)选取示范工程，对示范工程进行节能改造。在此项工程改造过程中，通过增加东厢房用于厨房和设备间，以此来增加房间的使用功能，对外墙采用夹心保温做法，外窗选用双层塑钢窗，屋顶进行吊顶EPS板保温，在节能改造工程完成后，进行了实际测试，并得到改造前后的节能率，对该改造工程进行了总结。 【关键词】：实地调研 院落布局 围护结构节能 能耗分析
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU241.5;TU201.5;TU111.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题来源8
• 1.2 传统民居的研究现状8-12
• 1.2.1 概念界定及简要介绍8-10
• 1.2.2 研究方向与深度10-11
• 1.2.3 现存问题11-12
• 1.3 研究目的12-13
• 1.4 研究内容13
• 1.5 论文框架13-14
• 1.6 本章小结14-15
• 第2章 北京合院式传统民居现场调研与分析15-37
• 2.1 调研背景、目的、内容、组织方式以及成果汇总15-19
• 2.1.1 调研背景15
• 2.1.2 调研目的15
• 2.1.3 调研对象15-16
• 2.1.4 调研内容16
• 2.1.5 调研组织方式16
• 2.1.6 调研成果汇总16-18
• 2.1.7 调研区气候特点18-19
• 2.2 合院式传统民居居民的居住现状19-22
• 2.2.1 家庭常住人口现状19-20
• 2.2.2 房间功能布局20-21
• 2.2.3 合院式传统民居院落布局21-22
• 2.2.4 小结22
• 2.4 合院式传统民居围护结构调研现状和分析22-32
• 2.4.1 外墙22-26
• 2.4.2 外窗26-28
• 2.4.3 屋面28-30
• 2.4.4 地面30
• 2.4.5 其它30-31
• 2.4.6 小结31-32
• 2.5 合院式传统民居室内热环境及采暖能耗调研分析32-37
• 2.5.1 冬季室内热环境状况32-33
• 2.5.2 冬季采暖设备及能耗33-35
• 2.5.3 新能源利用接受度调研35-36
• 2.5.4 小结36-37
• 第3章 传统民居院落布局及空间尺度合理性分析37-53
• 3.1 合院式传统民居的模型37-40
• 3.1.1 民居模型建立的依据37
• 3.1.2 民居模型的介绍37-40
• 3.2 利用 CFD 软件进行院落风场模拟40-44
• 3.2.1 模拟软件的介绍40
• 3.2.2 模拟依据40-41
• 3.2.3 模型的建立41
• 3.2.4 模拟结果分析41-44
• 3.2.5 结论及建议44
• 3.3 利用 Ecotect 软件进行院落日照模拟44-49
• 3.3.1 模拟软件的介绍44-45
• 3.3.2 模拟依据45-46
• 3.3.3 模型建立46
• 3.3.4 模型结果分析46-48
• 3.3.5 结论及建议48-49
• 3.4 利用 Ecotect 软件进行室内采光分析49-52
• 3.4.1 模拟依据49-50
• 3.4.2 计算模型和条件50-51
• 3.4.3 模拟结果及分析51-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第4章 传统民居围护结构节能分析53-74
• 4.1 墙体53-61
• 4.1.1 传统民居中常见墙体物理参数分析53-55
• 4.1.2 不同类型墙体保温材料的汇总55-57
• 4.1.3 对各类墙体的热物性和适宜性进行分析57-61
• 4.2 外窗61-66
• 4.2.1 外门窗热传递因素分析61-62
• 4.2.2 传统民居外窗的现状及热物性分析62-64
• 4.2.3 各类外窗热物性及适宜性分析64-66
• 4.3 屋顶66-70
• 4.3.1 屋顶形式比较66
• 4.3.2 双坡屋顶保温分析66-70
• 4.4 能耗分析70-73
• 4.4.1 模拟软件的介绍70
• 4.4.2 能耗模拟分析模型参数70-72
• 4.4.3 能耗结果分析72-73
• 4.5 本章小结73-74
• 第5章 传统民居节能技术的应用分析74-83
• 5.1 项目介绍74-77
• 5.1.1 示范工程选址74
• 5.1.2 示范工程简介74-75
• 5.1.3 院落布局和功能布局75-76
• 5.1.4 围护结构情况76-77
• 5.2 示范工程改造方案77-79
• 5.2.1 房间功能布局77-78
• 5.2.2 围护结构78
• 5.2.3 采暖系统78-79
• 5.3 测试及数据处理79-81
• 5.3.1 测试的主要内容79
• 5.3.2 测试仪器79
• 5.3.3 测点布置79-80
• 5.3.4 数据处理80-81
• 5.4 示范工程评估81-82
• 5.4.1 改造前后能耗分析81-82
• 5.4.2 改造成本82
• 5.4.3 结论及建议82
• 5.5 本章小结82-83
• 结论与展望83-85
• 参考文献85-88
• 致谢88-89
• 附录 A89-93
• 附录 B93-95

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