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重庆市高校学生宿舍热环境研究

作　者: 王琳
导　师: 肖益民
学　校: 重庆大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 学生宿舍室内热环境围护结构热工性能通风
分类号: TU111
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

近年来,随着国家经济实力的增强,我国教育事业发展很快。学生宿舍室内热环境的好坏直接关系到学生的学习效率以及生理、心理的健康。学生宿舍属于居住建筑,但由于居住人群、使用时间、室内热源等方面与普通住宅的差异明显。由于地理气候等方面的原因,长江流域的绝大部分学生宿舍未配置热湿环境调控设备,室内热环境差,学生改善居住条件的愿望迫切。因此,本文以重庆地区高校的学生宿舍为对象,开展了学生宿舍室内热环境的调查实测与模拟分析研究。本文首先对学生宿舍及其使用者的基本情况及其对宿舍热环境现状进行了问卷调查。获得了学生宿舍的建筑形式、居住密度、室内耗能设备及其耗能量、学生对宿舍的使用规律等方面的基础数据,为模拟分析提供了依据。利用调查问卷和现场测试的方法,从主观和客观两个方面对学生宿舍全年的热环境现状进行了评价与分析。其次,本文依据调查所得的结果,建立了基准宿舍建筑模型,利用DEST-h模拟出不同宿舍全年逐时自然室温,结合基于有效实感温度AT值模型的热舒适评价标准,建立了室内AT值的计算式。通过大量模拟计算,分析了围护结构传热系数、外窗遮阳系数及通风换气次数对室内热环境的影响,并用热不舒适时数和冷不舒适时数进行定量评价。模拟评价结果显示,冬季室内绝大多数时刻的热环境都处在AT模型评价标准规定的热舒适范围内,减小外墙、外窗、屋顶的传热系数对冬季室内热环境的改善意义不大;围护结构传热系数减小对降低夏季室温的作用有限,反而使夏季夜间和过渡季节热不舒适时数的明显增加;合理通风和减小外窗遮阳系数值对降低夏季与过渡季节的热不舒适时数作用明显,是改善宿舍热环境最为有效的措施。本文通过大量的模拟计算,获得了重庆地区不同类型学生宿舍逐时最佳通风次数,以及不同宿舍在外窗遮阳系数达到0.2、全年按逐时最佳换气次数通风条件下的热不舒适时数范围,可为进一步研究宿舍的主动式热湿调控措施设计及其节能调控提供依据。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题研究的背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
  1.3 本文的研究内容与研究方法  11-12
2 重庆市高校学生宿舍热环境的调查与实测  12-41
  2.1 调查实测目的与方案  12-13
  2.2 综合情况调查  13-18
    2.2.1 学生宿舍基本状况  13-14
    2.2.2 被调查对象的背景资料与生活习惯  14-17
    2.2.3 学生宿舍能耗现状  17-18
  2.3 夏季热环境的调查测试分析  18-27
    2.3.1 调查、测试概况  18-19
    2.3.2 调查结果与分析  19-23
    2.3.3 测试数据与分析  23-27
  2.4 冬季热环境的调查测试分析  27-34
    2.4.1 调查、测试概况  27-28
    2.4.2 调查结果与分析  28-33
    2.4.3 测试数据与分析  33-34
  2.5 春、秋季热环境的调查测试分析  34-39
    2.5.1 调查、测试概况  34-35
    2.5.2 调查结果与分析  35-37
    2.5.3 测试数据与分析  37-39
  2.6 本章小结  39-41
3 学生宿舍热环境影响因素的评价分析方法  41-56
  3.1 热舒适评价标准  41-44
    3.1.1 现有的相关标准  41-42
    3.1.2 广义舒适度模型与有效实感温度AT  42-44
  3.2 基于AT 值标准的热环境影响因素评价方法  44-45
    3.2.1 AT 值的计算  44-45
    3.2.2 基于AT 值标准的热环境影响因素评价方法  45
  3.3 学生宿舍模型的建立  45-52
    3.3.1 典型学生宿舍形式的选取  45-47
    3.3.2 基准建筑围护结构的设置  47-48
    3.3.3 室内热扰参数的设定  48-51
    3.3.4 通风次数的设定  51-52
    3.3.5 室外气象参数  52
  3.4 模拟软件的介绍  52-54
    3.4.1 常用模拟软件的对比  52-54
    3.4.2 DEST 简介  54
  3.5 本章小结  54-56
4 围护结构热工性能对宿舍室内热环境的影响分析  56-84
  4.1 外墙K 值对宿舍室内热环境的影响分析  56-69
    4.1.1 外墙K 值对室内冷不舒适状况的影响  56-61
    4.1.2 外墙K 值对室内热不舒适状况的影响  61-69
  4.2 屋顶K 值对室内热环境的影响分析  69-73
    4.2.1 屋顶K 值对室内冷不舒适状况的影响  69-71
    4.2.2 屋顶K 值对室内热不舒适状况的影响  71-73
  4.3 外窗K 值对室内热环境的影响分析  73-77
    4.3.1 外窗K 值对室内冷不舒适状况的影响  73-75
    4.3.2 外窗K 值对室内热不舒适状况的影响  75-77
  4.4 外窗遮阳对室内热环境的影响分析  77-81
    4.4.1 外窗SC 值对室内冷不舒适状况的影响  77-79
    4.4.2 外窗SC 值对室内热不舒适状况的影响  79-81
  4.5 围护结构热工性能的改变对改善学生宿舍热环境的意义  81-82
  4.6 本章小结  82-84
5 通风对室内热环境的影响分析  84-93
  5.1 通风的意义和主要方式  84
  5.2 通风换气次数的改变对室内热环境的影响  84-88
  5.3 最佳通风次数的选择  88-90
  5.4 通风与遮阳对室内热环境的综合影响  90-92
  5.5 本章小结  92-93
6 总结与展望  93-96
  6.1 总结  93-95
  6.2 展望  95-96
致谢  96-97
参考文献  97-100
附录  100-103

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