秦巴山区低能耗民居营建模式研究

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乡村振兴的背景下,为改善乡村人居条件,室内热环境的舒适性成为了国家和人民关注的重点。在新建民居的过程中,关注提高热环境舒适性的同时,也急需引入低能耗建筑的概念和方法。秦巴山区属于建筑热工分区中夏热冬冷地区和寒冷地区的过渡区域,室内热环境对人体舒适性的影响比寒冷地区更复杂。调研发现在该地区民居设计建造的过程中需要引入适应当地气候因子的低能耗民居设计理念和节能技术方法,提出一种基于气候适应性理论并满足热环境舒适要求的低能耗民居营建模式。首先通过实际走访27个村落深刻认识了秦巴山区民居的气候适应性技术特征,重点选取三个村落进行了实际测绘和室内热环境参数测试,了解秦巴山区家庭人口的基本特征、民居的年代特征和类型特征。通过将实际测试温度和调研的居民热舒适评价综合分析,发现秦巴山区冬季室内气温8℃左右时,57.48%至71.64%的居民对室内热感觉的评价是负面的。在夏季,当地传统民居的室内热感觉评价比较积极,说明传统民居建筑的气候适应性技术对于夏季湿热环境是有效的。其次将民居营建模式和气候适应性理论相互联系,总结秦巴山区民居营建的特征和空间构成,并分析总结其中的气候适应性技术,作为实现低能耗民居营建的重要途径。通过分析青川县、通江县、镇巴县的累年最冷月1月和最热月7月的气象数据,确定以四川省万源市的典型气象年数据作为能耗模拟软件的计算气象参数,能够最大程度反映秦巴山区核心地区民居所处的气候条件。通过联系实际调研的冬季热感觉评价问卷统计和温度实测值,在《民用建筑热工设计规范》的指导下,将冬季室内模拟计算温度设为10℃,夏季室内计算温度设为26℃。其次,确定了9种单一气候适应性技术因素对秦巴山区民居建筑空调能耗负荷的影响趋势,结论包括:最适宜建筑朝向范围为南偏西5°至南偏东15°;外窗传热系数1.5≤K≤3范围内,外窗传热系数越小,建筑能耗负荷减少越快;挑檐越深建筑总负荷增长越快;南向窗墙比越大建筑负荷越低;对建筑能耗负荷影响程度,室内净高>室内开间>室内进深。最后,总结分析民居空间单元的影响因素和建筑平面布局衍化模式,提出一组建筑营建模式方案,通过模拟验证了低能耗民居营建模式的有效性。
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