隴東地區(qū)農(nóng)宅建筑熱工性能調(diào)研研究

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1、隴東地區(qū)農(nóng)宅建筑熱工性能調(diào)研研究【摘要】本文通過(guò)對(duì)隴東地區(qū)農(nóng)宅建筑熱工性能的調(diào)研分析，研究傳統(tǒng)農(nóng)宅建筑和新農(nóng)村建筑熱工方面的優(yōu)劣，為隴東地區(qū)的新農(nóng)村建設(shè)中農(nóng)宅建筑熱工設(shè)計(jì)提供理論支持，促使農(nóng)宅建筑的采暖、保溫以及采光得到改善?！娟P(guān)鍵詞】農(nóng)宅；隴東地區(qū)；熱工檢測(cè)；保溫1概述當(dāng)今中國(guó)約60%的人口生活在農(nóng)村，伴隨著我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平及對(duì)建筑環(huán)境品質(zhì)要求的不斷提高，如何營(yíng)造一個(gè)安全，健康和舒適的農(nóng)村建筑環(huán)境，傳承農(nóng)村人民與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的生活模式，是我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)必須面對(duì)和解決的戰(zhàn)略性問(wèn)題。隴東是指隴山以東的甘肅地區(qū)，包括慶陽(yáng)、平?jīng)鰞墒?人口490萬(wàn),面

2、積3.8萬(wàn)平方公里。隴東位于六盤山以東,北接寧夏，東臨陜西，地處黃河中游，從地理區(qū)位上看，處于黃土高原中部偏西，具有典型的黃土高原溝壑地區(qū)地形地貌。該地區(qū)地屬我國(guó)北方冬季采暖區(qū)，在我國(guó)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)上屬于寒冷地區(qū)（如圖1）,由此該地區(qū)農(nóng)宅建筑的冬季熱工性能具有重要參考價(jià)值。筆者對(duì)該區(qū)域的各類典型農(nóng)宅建筑進(jìn)行了調(diào)研。2隴東地區(qū)典型農(nóng)宅建筑熱工檢測(cè)調(diào)研選取的甘肅省平?jīng)鍪嗅隙矃^(qū)和慶陽(yáng)市鎮(zhèn)原縣是隴東地區(qū)的典型氣候區(qū)域，利用MiniTemp紅外測(cè)溫儀和HTC-1型數(shù)字式溫濕度計(jì)等實(shí)驗(yàn)儀器對(duì)該地區(qū)的典型的新農(nóng)村建筑以及當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)農(nóng)宅建筑熱工性能進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。按建筑結(jié)構(gòu)形

3、式分類來(lái)看，該區(qū)域內(nèi)廣泛分布著三種典型農(nóng)宅建筑：I.采用夯土墻、土坯拱頂外貼磚等傳統(tǒng)建筑的營(yíng)造材料及技術(shù)的生土民居建筑一一窯房和窯洞；II.采用磚混結(jié)構(gòu)雙坡頂形式的單層農(nóng)宅建筑；III?采用磚混結(jié)構(gòu)平屋頂形式的單層農(nóng)宅建筑。這三類建筑的基本信息表如表1所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，I類農(nóng)宅建筑屬生土建筑，其較好的保溫性能在冬季得到了驗(yàn)證，但其房間的采光相較II、III類而言較弱;II、III類農(nóng)宅建筑是新農(nóng)村建設(shè)項(xiàng)目，其大量使用混凝土和磚，提供了施工的方便，縮短了建造的周期，但對(duì)于當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)建筑材料及形式的忽視，使得建筑的保溫性能減弱和文脈的逐漸消失，另外這兩類建筑

4、單純注重建筑外部的美觀，對(duì)建筑的使用功能的不合理劃分，致使建筑內(nèi)部在冬季寒冷情況下能使用的房間急劇減少，大多數(shù)房間內(nèi)部墻面冷凝結(jié)露情況嚴(yán)重。表1調(diào)研地區(qū)典型農(nóng)宅建筑基本信息表2.1嵯恫區(qū)索羅鄉(xiāng)新農(nóng)村汝林村新農(nóng)村建筑熱工調(diào)研（II類）實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2011年2月20日12：48?13：00實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置及數(shù)據(jù)記錄：（如圖2）評(píng)價(jià)分析：該農(nóng)宅為一層坡屋頂三開(kāi)間建筑。由鋁合金型材和玻璃組合的附加陽(yáng)光間內(nèi)的溫度比室外高，這一較高的溫度使其作為緩沖區(qū)減少了該農(nóng)宅的熱損失，另外從熱量傳遞方式上看：①太陽(yáng)熱能由附加陽(yáng)光間與房間之間的玻璃門窗直接射入室內(nèi)；②附加陽(yáng)光間的熱量借助于

5、自然對(duì)流直接傳送到房間；③通過(guò)附加陽(yáng)光間與房間之間的墻體傳導(dǎo)輻射到房間，綜合作用下使得室內(nèi)保溫效果顯著，而且外廊添加的附加陽(yáng)光間，并沒(méi)有影響室內(nèi)的采光。這為農(nóng)村住宅的采暖節(jié)能設(shè)計(jì)方案提供了一個(gè)很好的范例。2.2慶陽(yáng)市鎮(zhèn)原縣水蔭溝窯洞建筑熱工調(diào)研（I類）實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2011年2月22日14：14?14：23實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置及數(shù)據(jù)記錄：（如圖3）評(píng)價(jià)分析：對(duì)此窯洞進(jìn)行內(nèi)部，熱環(huán)境測(cè)試時(shí)太陽(yáng)直射窯洞門洞，室內(nèi)熱感覺(jué)較適宜，這較好地驗(yàn)證了窯洞內(nèi)溫度能自然調(diào)節(jié)、熱穩(wěn)定性好的特征，但因?yàn)檫M(jìn)深較大，窯洞越往里深入，光環(huán)境越差。2.3索羅鄉(xiāng)東白村夯土建筑熱工調(diào)研（II類）實(shí)驗(yàn)時(shí)間

6、：2011年2月20日12：20?12：30實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置及數(shù)據(jù)記錄：（如圖4）評(píng)價(jià)分析：這間農(nóng)宅為單開(kāi)間坡屋頂式的建筑。室內(nèi)溫度較適宜，緣于采用當(dāng)?shù)佧溄斩捙c粘土混合而得的材料蓄熱系數(shù)比鋼筋混凝土的高，故保溫性能較好，但此結(jié)構(gòu)不便大面積開(kāi)窗，導(dǎo)致室內(nèi)光環(huán)境較差。2.4甘肅省平?jīng)鍪嗅隙矃^(qū)索羅鄉(xiāng)東白村（III類）實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2011年2月20日12：20?12：30實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置及數(shù)據(jù)記錄：（如圖5）評(píng)價(jià)分析：由熱環(huán)境的數(shù)據(jù)分析可知，平屋頂磚混結(jié)構(gòu)農(nóng)宅的室內(nèi)溫度較低，主要緣于鋼筋混凝土材料的導(dǎo)熱系數(shù)較大，墻體與屋面未做保溫構(gòu)造，相較于I類建筑的門窗洞口的面積較大，使室

7、內(nèi)熱量大量熱輻射到室外造成損耗，但使該建筑主體房間的光環(huán)境適宜。3隴東地區(qū)農(nóng)宅建筑熱工性能調(diào)研分析通過(guò)實(shí)地調(diào)研以及問(wèn)卷調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)該地區(qū)農(nóng)宅建筑中存在的以下問(wèn)題：i.一些新農(nóng)村示范點(diǎn)單純注重建筑外部的美觀，對(duì)建筑的使用功能弱化，致使在冬季寒冷情況下能使用（不影響人的最低熱舒適性程度）的房間急劇減少，大多數(shù)房間出現(xiàn)內(nèi)部墻面冷凝結(jié)露情況。ii.生土建筑較好的保溫蓄熱性能在冬季得到了驗(yàn)證，但其房間的采光相較新農(nóng)村而言較弱，新建建筑中應(yīng)注意房間進(jìn)深與窗高的比例。iii.新農(nóng)村建設(shè)大量使用混凝土和磚，提供了施工的方便，縮短了建造的周期，但對(duì)于當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)建筑材料及形式的忽

8、視，使得建筑的保溫性能減弱和文脈的逐漸消失。iv?農(nóng)