东北严寒地区村镇住宅低能耗火炕设计.pdf

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1、许景茗等：东北严寒地区村镇住宅低能耗火炕设计DOI：10．13905／j．enki．awjz．2016．O1．005东北严寒地区村镇住宅低能耗火炕设计许景茗，夏楠，邢凯(哈尔滨工业大学，哈尔滨151001)【摘要】通过对东北严寒地区村镇居民火炕现状进行实地调研，了解村镇住宅火炕的构造、材料特点和运行现状，针对火炕出现如污染室内空气、热效率低和炕面温度分布不均等问题，提出东北严寒地区村镇住宅火炕低能耗设计原则和设计方法，有效改善室内热环境，从而提高火炕的能源利用率。【关键词】东北严寒地区；火炕；低能耗；热舒适【中图分类号】TU241．4【文献标识码】B【文章编号】1001—6

2、864(2016)01—0011—03火炕是由北方少数民族“火地”发展而来的采暖1研究背景方式，广泛应用在我国北方地区的村镇住宅中。火炕1．1现有火炕形态既是寝具、生活娱乐场所还是采暖设备。火炕因其就课题调研地点为黑龙江省五大连池市附近的龙地取材，砌筑方便，利用秸秆、柴火等生物质能源的特泉村，位于黑龙江省北部，属于严寒地区A区气候区。点，深受北方村镇住宅的居民的喜爱。该地区的冬季采暖方式以火炕及火墙为主，住宅类型然而通过调研发现，现存火炕多由村内居民自行有独栋和联排两种形式，采用一层砖结构的联排形式搭建，形式单一、样式老旧，缺乏对火炕的改造的技术的住宅占多数。在被调研的5户

3、中，其中住宅内设置指导。在使用中热效率低，无法满足居民Ft益增长的火墙的一共2户。室内房间开间数多为两开问，每户采暖需求。甚至有火炕漏烟的情况，在使用上留下了面积在60m左右。各户基本情况见表1。安全隐患。表1龙泉村火炕调研汇总住宅1住宅2住宅3住宅4住宅5火炕所在房间朝向南、北向南、北向南、北向南、北向南向火炕数量22221长度／mm200024002800240030002400240022002400尺寸宽度／mm180018002000200020002000200020001800高度／nun650650700700620620700680680建造时间1999年

4、1993年2001年1993年1998年火炕样式落地式火炕落地式火炕落地式火炕落地式火炕落地式火炕火墙数量11110火墙是否连炕否是是否一平面形式北北北①①①通过表中数据得出，火炕在南向房间中面积较大。1．2火炕现存问题火炕均独立采暖，互不干扰。在北向房间中的火炕，平村镇住宅室内空气质量较差，尤其在做饭的时候。时多用作仓库，只在需要使用时采暖。由于独立式火厨房内空气中可吸入的固体颗粒、一氧化碳及二氧化墙需要消耗额外燃料，居民只在极寒的气候下使用。碳浓度过高。而住宅一般面积较小，厨房与卧室之间[基金项目]“十二五”国家科技计划资助项目(2013BAJ12BIM)12低温建筑技

5、术2016年第1期(总第211期)常有通气窗，这样直接影响室内房间的空气质量。较多，会导致烟气流动不畅通。人字阻烟墙的内角约2低能耗火炕设计150。，设置在炕稍侧，炕体1／3处，距离可按照烟囱的2．1低能耗火炕的设计原则抽力大小而决定，一般为250—350mm。炕体底部约基于火炕现存问题的剖析，火炕在设计和建造中有0．007％的起坡，利于烟气流动，保证炉灶易烧且不应有明确的设计原则：①采暖稳定可靠。首先，炕体用会发生倒烟。烟气在中后期通过人字阻烟墙将烟气分坚固稳定、蓄热性良好的材料；其次，火炕的密闭性要流，使烟气在炕体内流动均匀的同时减缓流动速度，使好；②环境舒适。改进构造

6、方式，改善火炕表面温度分整个换热过程更加充分。用花秸泥将炕体缝隙全部封布不均的现象；③经济、技术可行。火炕多为居民自筹好，防止出现漏烟现象。如果炕体与室外冷墙接触，需自建，因此，技术水平应适宜当地的施工和设备条件，要对冷墙保温，保温层厚度约为50mm，保温层可利用同时应使用当地的材料和特色建造方式；建筑的成本空气间层，也可用细炉灰等耐火材料填充如图3所示。也能被村镇居民接受。2．2低能耗火炕的设计考虑到东北地区大部分分布在严寒和寒冷地区，村镇住宅面积在50～120m之间，综合东北地区极寒气候、资源状况、经济技术水平和居民生活方式等，采取以下技术措施：(1)架空型火炕。架空型

7、火炕是一种在传统落地火炕的基础上改进的新型火炕，又称为“吊炕”。特点是将炕体架空，提高热效率同时增加散热面。在炕体下地面上铺石子、沙土等蓄热能力强的材料，以此增图3人字阻烟墙式火炕平面I蛋和剖面图加散热时问，提高室温热稳定性。架空型火炕的长度可与房间开间长度相同，宽度大多在1800～2200mm，改进火炕形式的同时，优化炉灶的燃烧效率。增大也可适当减小炕的长度从而使炕体两侧也向室内散灶膛的体积，使燃料充分燃烧，提高热效率。根据常用热，如图1所示。燃料的不同，选择不同的尺寸的炉箅。炉灶的灶门高度应低于火炕进烟口30～