【摘要】：提高和改善村鎮(zhèn)建筑的室內熱環(huán)境,節(jié)約建筑能源,是實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。論文通過對秦巴山區(qū)的漢中、安康兩地鄉(xiāng)村民居的調研與測試,分析傳統(tǒng)民居的建筑特點和居民生活習慣,以當?shù)氐牡赜驓夂驐l件為基礎,室外綜合溫度為外邊界條件,研究在動態(tài)熱擾影響下冬季建筑的傳熱過程及室內熱環(huán)境狀況,利用流體力學方法和有限元理論,建立ANSYSCFX流固耦合建筑模型,針對窗墻比、空間布局及外圍護結構構造等多種工況下,對秦巴山地建筑室內溫度場進行三維有限元模擬分析,揭示了室內溫度場的分布規(guī)律與室內空氣溫度之間的關聯(lián)性,并進一步分析了秦巴山地民居節(jié)能構造體系。論文主要有以下結論:(1)分析了秦巴山地的地域氣候特征,選擇以能反映農村居民自身特點與室內熱環(huán)境關系的主觀溫度作為室內熱環(huán)境評價指標,計算得出冬季室內舒適溫度評價指標為12℃,并以此指標作為CFX流固耦合分析模型的內邊界條件。(2)通過對秦巴山地典型建筑體形系數(shù)的研究分析,發(fā)現(xiàn)隨著長寬比m取值的增大,體形系數(shù)和建筑能耗也隨之增大,進而確定分析建筑的長寬比宜接近1.5,高度為6m的雙層建筑。(3)圍護結構進行選材設計時,應考慮不同外粉刷材質對圍護結構傳熱系數(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對圍護結構傳熱系數(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)通過對秦巴山地傳統(tǒng)民居建筑特點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,對影響圍護結構傳熱的室內空間布局、外圍護結構構造、窗墻面積比等因素進行了分析,得出了適宜于秦巴山地民居的優(yōu)化模型;并通過采暖期耗熱量計算表明,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50%。本研究可為改善秦巴山區(qū)民居的冬季室內熱環(huán)境提供理論基礎。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU111.4

【參考文獻】

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本文編號：2626285