夏热冬冷地区住宅供暖与节能设计研究

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1、夏热冬冷地区住宅供暖与节能设计研究1绪论1.1选题背景夏热冬冷地区是指长江中下游及其周围地区。夏季湿热，冬季阴冷是夏热冬冷地区的主要气候特点。夏季闷热，太阳辐射强度大，最热月室外平均气温25～30℃，平均相对湿度80%左右。冬季阴冷，最冷月平均气温0～10℃，平均相对湿度80%左右。冬季气温虽然比北方高，但日照率远低于北方，大部分地区的日照率在20%~40%，冬季太阳辐射热小于750MJ/m2，有个别城市日照率极低，如重庆的冬季日照率仅为13%。整个冬季天气阴沉，阴雨绵绵，几乎不见阳光，使人感觉阴冷潮湿。多雨带来的潮湿气候不仅加重了夏季的闷热和冬季的阴冷，而且导致室内围护结构表面及家具表

2、面结露状况严重。夏热冬冷地区住宅室内热湿环境质量差的问题引起了政府和社会的普遍关注。夏热冬冷地区不属于集中供暖地区，过去一般不用供暖和空调，居住建筑的设计对保温隔热问题不够重视，围护结构的热工性能普遍较差。冬季由于日照率低，导致室内湿度大，为了室内环境卫生、避免滋生细菌，居民有开窗通风换气的习惯，且开窗时间较长。没有供暖设施的住宅室内外温度几乎相同，冬季室内外温差一般只有0~4℃，整个冬季室内温度80%的时间低于10℃（建筑热环境的卫生学下限是12℃），室内久坐则会感到寒冷入骨，当地居民普遍反映冬季室内太冷，影响正常生活。冬季在室内时的衣着状况与室外基本相同，一般要穿着厚毛衣加棉外套或者

3、羽绒服等，衣服热阻在1.2~2.0clo之间。甚至存在室内活动量不大时穿着比室外还要厚重的情况，在室内生活很不方便。夏热冬冷地区住宅若不采取供暖措施，冬季室内热环境达不到基本的居住要求，室内舒适更无从谈起。.......1.2研究目的与意义1.2.1研究目的本文研究的目的：（1）通过对夏热冬冷地区典型代表城市的实地调研与现场测试，总结该地区住宅供暖现状及存在的问题。（2）开展夏热冬冷地区住宅供暖气候分区研究，进一步细化供暖分区。（3）在调研测试的基础上研究夏热冬冷地区住宅冬季供暖特征，修正该地区住宅冬季供暖设计参数。（4）对夏热冬冷地区不同分区适宜的供暖模式选择进行研究，在满足居民冬季室

4、内热舒适需求的前提下体现节能要求。（5）提出夏热冬冷地区住宅节能优化策略，以达到综合节能的设计目标。.......2夏热冬冷地区居住环境特征分析2.1研究范围界定夏热冬冷地区的概念最先由我国的《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）提出。该规范制订的目的在于：使民用建筑的热工设计与各地区气候相适应，保证建筑室内基本的热环境要求，符合国家节约能源的方针，提高投资效益[65]。规范的内容主要包括建筑及其围护结构的夏季隔热、冬季保温和采暖围护结构的防潮设计。该规范选用累年最冷月1月和最热月7月的平均温度作为分区主要指标，选用累年日平均温度≤5℃和≥25℃的天数作为辅助指标，

5、将我国划分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区五个区，并提出各地区相应的民用建筑热工设计要求。表2.1所示为建筑热工设计分区及设计要求，图2.1所示为全国建筑热工设计分区图。《建筑气候区划标准》（GB50178-93）是为区分气候条件对建筑影响的差异性，明确各气候区的建筑基本要求，提供建筑气候参数，从总体上做到合理利用气候资源，防止气候对建筑的不利影响[66]而制订。它主要反映各气象要素的分布特征及其对建筑的作用和影响，表明了建筑与气候的密切关系。该标准适用于一般工业与民用建筑的规划、设计与施工。与《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）相比，其涉及的气候参

6、数更多，区域划分更细致，适用范围更广。该标准以累年1月和7月平均气温、7月平均相对湿度等作为主要指标，以年降水量、年日平均气温≤5℃和≥25℃的日数作为辅助指标，将全国划分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ区7个一级区。在一级区内，又以1月、7月平均气温、冻土性质、7月平均气温日较差、最大风速、年降水量等指标，划分成20个二级区，并提出相应的建筑基本要求。表2.2所示为中国建筑气候一级区区划指标，图2.2所示为中国建筑气候区划图。..........2.2气候特征分析夏热冬冷地区总的气候特征表现为：湿润多雨，水热同季，夏季湿热，冬季湿冷，昼夜温差小，年降水量大，日照率低。夏季又热又

7、湿，太平洋副热带高压从中国东部沿海登陆，沿长江向西推进，直到四川沪州、宜宾等地，笼罩整个夏热冬冷地区时间长达7~40天以上[14]。最热月室外平均气温25～30℃，高于35℃有15~35天，极端气温曾高达42.2℃，且夏季太阳辐射强度非常大，热风横行，白天人们感觉酷热难耐，犹如身处火炉，重庆、武汉、南京、南昌等城市?火炉?之称由此而来。夜间由于静风天气多，气温仍居高不下。夏初阴雨天气多，可持续5~20天左右，时有大雨、暴雨出现。尽管