【摘要】：城鎮(zhèn)住宅冬季采暖是我國(guó)建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)。位于西藏高原的拉薩冬季寒冷且漫長(zhǎng),采暖需求旺盛,然而該地區(qū)煤炭石油天然氣極其短缺,依靠常規(guī)能源進(jìn)行冬季采暖一是成本高,二是會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)卮嗳醯纳鷳B(tài)環(huán)境造成不可挽回的影響。如何在減少能源消耗和不破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡的同時(shí)提升室內(nèi)熱環(huán)境品質(zhì)是國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者探究的熱點(diǎn),其中被動(dòng)式太陽(yáng)能熱利用被認(rèn)為是最有效可行的方式。然而沒(méi)有經(jīng)過(guò)科學(xué)合理設(shè)計(jì)的被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖房間極易出現(xiàn)室內(nèi)空氣溫度波動(dòng)過(guò)大和室內(nèi)平均空氣溫度低的問(wèn)題,影響室內(nèi)熱舒適水平,因此需要在集熱和蓄熱之間尋求恰當(dāng)?shù)钠胶?以便創(chuàng)造更加優(yōu)良的熱環(huán)境。本文以拉薩地區(qū)為例,運(yùn)用模擬軟件Energyplus對(duì)影響建筑集熱蓄熱的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了數(shù)值模擬,在此基礎(chǔ)上確定了拉薩地區(qū)城鎮(zhèn)住宅集熱蓄熱部件的調(diào)溫潛力,具體的研究工作包括以下幾個(gè)方面:首先,通過(guò)對(duì)集熱蓄熱部件熱過(guò)程的分析,研究集熱蓄熱部件對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的作用機(jī)理,總結(jié)影響集熱蓄熱性能的相關(guān)因素,提出了以“采暖期不舒適度時(shí)數(shù)”作為被動(dòng)式太陽(yáng)能住宅的集熱蓄熱效果的評(píng)價(jià)指標(biāo),該指標(biāo)能夠有效反映出室內(nèi)空氣溫度偏離舒適區(qū)的程度和時(shí)長(zhǎng)。其次,依據(jù)實(shí)地調(diào)研信息建立了拉薩城鎮(zhèn)住宅基礎(chǔ)模型,通過(guò)模擬軟件Energyplus對(duì)窗墻面積比、窗戶玻璃層數(shù)、保溫層設(shè)置方式、墻體材料種類、墻體厚度等因素進(jìn)行了分析,得出了這些因素與采暖期不舒適度時(shí)數(shù)的關(guān)系曲線。最后,運(yùn)用正交試驗(yàn)法對(duì)影響集熱蓄熱的7個(gè)重要因素進(jìn)行了18次組合模擬試驗(yàn),獲得了影響采暖期不舒適度時(shí)數(shù)的相關(guān)因素的主次關(guān)系,它們依次為:保溫層設(shè)置方式墻體材料種類窗墻面積比玻璃層數(shù)外墻厚度附加蓄熱部件厚度內(nèi)墻厚度,并給出了采暖期不舒適度時(shí)數(shù)最小的集熱蓄熱部件相關(guān)參數(shù)的最優(yōu)組合:窗墻面積比為0.6,玻璃層數(shù)為2層、外墻厚度0.37m、內(nèi)墻厚度為0.37m,混凝土空心砌塊、外保溫、附加蓄熱部件厚度0.11m,此時(shí),采暖期不舒適度時(shí)數(shù)為351.6℃·h。本文的工作為定量研究建筑集熱蓄熱部件的調(diào)溫問(wèn)題奠定了基礎(chǔ),為太陽(yáng)能富集地區(qū)被動(dòng)式太陽(yáng)能熱利用提供了理論依據(jù)。
【圖文】：

冬季寒冷且漫長(zhǎng)，采暖需求旺盛，然而該地區(qū)煤炭石油天規(guī)能源進(jìn)行冬季采暖一是成本高，二是會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)卮嗳醯纳绊�。如何在減少能源消耗和不破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡的同時(shí)國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者探究的熱點(diǎn)，其中太陽(yáng)能熱利用被認(rèn)為是地區(qū)太陽(yáng)輻射極其強(qiáng)烈，如果不對(duì)集熱部件和蓄熱部件進(jìn)天室內(nèi)空氣溫度會(huì)達(dá)到一個(gè)較高的值，超出人體舒適的范會(huì)下降十分迅速，使人難以忍受。因此，需要在集熱和蓄，以便更好的實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的利用。源分布源的分布受到不同地區(qū)的海拔高度、經(jīng)緯度、地形狀況和太陽(yáng)能資源總體呈現(xiàn)出“高原大于平原、西部干旱區(qū)大于點(diǎn)[1]，如圖 1.1 所示。

圖 1. 2 直接受益式太陽(yáng)房（圖片來(lái)源：http://www.chinagb.net/）集熱蓄熱墻式太陽(yáng)房熱蓄熱墻式太陽(yáng)房是特朗勃提出的一種被動(dòng)式太陽(yáng)房形式，其做法是在窗后砌一道重型結(jié)構(gòu)墻作為集熱裝置，如圖 1.3 所示。按照集熱墻有無(wú)通分為有通風(fēng)口集熱墻式太陽(yáng)房與無(wú)通風(fēng)口集熱墻式太陽(yáng)房。對(duì)于有通風(fēng)，白天陽(yáng)光加熱墻體，主要通過(guò)上下開口的對(duì)流向室內(nèi)傳熱；夜間，通，通過(guò)墻體的熱傳遞向室內(nèi)供熱[5]。無(wú)通風(fēng)口集熱墻主要通過(guò)墻體向室內(nèi)熱蓄熱墻式太陽(yáng)房具有較廣泛的適應(yīng)性，，既適用于嚴(yán)寒地區(qū)的冬季供暖用于炎熱地區(qū)的被動(dòng)式降溫，而且具有較佳的熱穩(wěn)定性；但是集熱蓄熱房構(gòu)造較為復(fù)雜，影響室內(nèi)自然采光，增加了建筑成本，不太易于推廣。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU832

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2699947