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EPS模块在典型夏热冬冷地区绿色农房中的应用之土木工程研究

来源: www.khyfdv.tw 作者:vicky 发布时间:2019-08-01 论文字数:38955字
论文编号: sb2019062710400327005 论文语言:中文 论文类型:硕士毕业论文
本文是一篇土木工程论?#27169;?#31508;者总结了夏热地区农宅建设朝向选择和平面布置、围护结构与材料技术选型等问题,着重分析了新型免拆模板外墙外保温系统的材料与施工技术优势及其在夏热冬冷
本文是一篇土木工程论?#27169;?#26412;研究发现,硅藻泥涂料无法?#34892;?#20943;小 EPS 模块绿色农房室内相对湿度,反而导致其室内相对湿度较大,使其居住舒适度下降,因此,在夏热冬冷地区的夏季,由于环境湿度较大,硅藻泥涂料对调节室内湿度的作用极为有限,仍需通过空调的除湿功能进行适当的湿度调节。

第一章  绪论

1.1  研究背景
城镇化建设是当前中国经济社会发展的重要组成部分,  是统筹城乡一体化建设的重要内容,也是全面?#24179;?#31038;会主义新农村建设的重要途径。中国明确把“城市化与城乡发展”列为《国家中长期科学和技术发展纲要(2006-2020)》的重点领域[1]。2012 年中国共产党第十八次全国代表大会进一步将生态文明纳入中国现代化建设中“五位一体”的总体布局,  建议将生态文明建设放在突出位置。为将生态文明落实到农村建设中,提出了“美丽乡村”是农村建设的发展方向和目标。2013 年,  中央一号文件制定了加强农村环境保护、生态建设和综合整治的长远计划, 努力共建中国美丽乡村[2]。农村房屋建设与改造是创建"美丽乡村"的一大关键内容,  是加快"美丽乡村"建设?#38477;?#30340;重要前提和基础。据统计,截止 2004 年底,我国共有 320.7 万个自然村,63.4 万个行政村:2004 年农村住宅投资 2 334 亿元,村镇住宅建设量近 10  年来一直保持在 6  亿平方米以上[3]。由此可见,  由于城镇化水平的提高和农民生活水平的提高,  以及生活质量的提高等因素,  在相当长的一?#38382;?#38388;内,  中国的农村住房建设,  包括农村住房,  每年将有 2000 亿元的投资额和 3400~6000 亿元的社会需求,  农村?#29992;?#28040;费市场十分广阔。
?#27426;?#22312;我国,很长一?#38382;?#38388;以来,与建筑节能相关的研究、开发与应用重点,均主要集中在北方严寒与寒冷地区,而对于夏热冬冷与夏热冬暖地区的建筑节能措施研究相对匮乏。虽然随《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 134-2001)[5]和《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 75-2003)[6]颁布,我国的夏热冬冷和夏热冬暖地区建筑节能工作也开始全面?#24179;?#24182;分别于 2010 年和 2012 年修订并颁布实施最新相关标准[7,8],但在夏热冬冷和夏热冬暖地区的广大农村,其农房建设仍很少考虑保温隔热等问题,其围护结构热工性能普遍较差,致使室内居住舒适度?#36130;?#36941;较差。近年来,随社会经济发展,农村?#29992;?#25913;善居住舒适度的要求也越来越高。为提高居住舒适度,广大农户开?#21450;?#35013;空调等进行调节,但围护结构体系保温隔热性能极差必然导致房屋使用过程中的能源消耗水平明显较高。据统计,其单位面积能?#32435;?#33267;高达发达国家村镇住宅的 2~3  倍。目前我国农村居住建筑使用能耗?#31995;?#26159;以牺牲居住舒适度为前提的。
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1.2 夏热冬冷地区气候特征
夏热地区主要指夏热冬冷地区和夏热冬暖地区(如图1-1所示)。按建筑气候分区划分的夏热冬冷地区包括?#19981;鍘?#28246;南、湖北、浙江、重庆、江西、上海,以及河南、江苏的南半部,贵州、四川的东半部,甘肃、陕西的南端,广东、广西的北端以及福建的北半部,共涉及国内16个省、?#27605;?#24066;和自治区,占中国人口中的5.5亿左右[5],该区域为我国人口密度最高、经济发展速度最快的地区。这些地区最热月的室外平均气温在25~30℃之间,极端高温时可达40℃以上,平均相对湿度在80%左右。该地区的夏季基本气候特征为?#31508;?#38391;热[9~13]。
夏季的高温时节,太平洋副热带高压会?#28216;?#22269;东南沿海一带顺长江流域一直向内陆?#30001;歟?#35206;盖?#20102;?#24029;宜宾、泸州,控制整个夏热冬冷地区的时间长达10~40天,这是夏热冬冷地区夏季最恶劣的天气过程,极端情况下,日最高气温可达40℃以上,日最?#25512;?#28201;也不低于29℃,几乎全天处于高温状态。日间由于日照强烈,热风横行,所过之处如同火炉,空气明显升温,物体表面发烫。夜间,空气流通性弱,无法带走白天积蓄的热量,导致气温和物体表面温度均居高不下。尤其是室内,若未经设计,采用传统材料建造?#20445;?#30001;于材料的热容量大,室内气温居高不下,严重影响室内居住的舒适度,必须通过空调进行降温。重庆、武汉、长沙等城市的‘火炉’之称即由此得来。
偶尔夏季?#19981;?#20986;现舒?#21183;冢?#37027;就是晴雨相间的天气。一般是晴2~3天后降雨1~2天。当地老百姓称为‘3晴2雨’天气。这种天气过程中,虽然晴天日间最高气温仍可达35℃左右,但夜间常可降至24℃以下;雨前虽有短暂的闷热感,但很快过去。降雨和雨后初晴,空气清爽宜人。另外,也有难得一见的舒适夏季,其天气过程是傍晚降雨,然后转晴,直至第二天傍晚再次降雨,如此?#20013;?br /> ............................

第二章  典型夏热冬冷地区 EPS 模块绿色农房示范建造

2.1 引言
目前,EPS模块建筑在北方寒冷与严寒地区的农房建设中已得到成功应用,但在夏热冬冷地区和夏热冬冷地区尚未得到应用。对比夏热冬暖地区,夏热冬冷地区一方面需要进行冬季保温,另一方面,其夏季极端气候条件出现的几?#24335;?#39640;,需要进行夏季隔热处理,因此,本研究尝试将EPS模块应用于夏热冬冷地区,在江苏省泰州市张甸镇某农房中进行示范建造,拟通过现场保温隔热性能测试,研究EPS模块在夏热冬冷地区的应用效果和优势。本章主要分析了典型夏热冬冷地区——江苏省泰州市的气候特点,在此基础上优选EPS模块作为墙体与屋面材料,进行了绿色农房的示范建造。
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2.2 泰州市气候特点
图2-1为泰州市地理位置,?#36152;?#24066;位于长江以北约50km位置,属于长江下游地区。

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第三章  典型夏热冬冷地区 EPS 模块绿色农房的热工性能 .........................31
3.1  引言 .................................. 31
3.2  测试方案 ......................31
第四章  EPS 模块对绿色农房室内湿度的影响及其调控研究 ........................... 49
4.1  引言 ..............................49
4.2  硅藻泥涂料施工 .........................49
第五章  结论与展望 ...........................59
5.1  结论 ..................................59
5.2  不足与展望 .......................60

第四章  EPS 模块对绿色农房室内湿度的影响及其调控研究

4.1 引言
研究表明,通常情况下人体在室内的舒适体感温度为 15—18℃,如果室内空气不流通或者相对湿度小于 35%,?#31508;?#20869;温度超过 25℃?#20445;?#20154;体开始从外部吸收热量,身体会?#26800;?#38391;热。当气温超过 35℃,这时人体的汗腺?#36828;?#25171;开,积蓄的体温会通过汗?#21495;?#25955;,伴随着心跳加速,血液循环的加快,并感觉到头昏脑胀,?#35874;?#26127;欲睡之感,这就是人们常说的酷热难熬。?#31508;?#28201;在 8—18℃?#20445;?#20154;体会向外界散发热量,如果室内空气流通,相对湿度控制在 40%—60%之间,人体会?#26800;?#21313;分舒适。空气湿度?#19981;?#23545;人体产生影响,这种作用在室内舒适温度范围内并不显现,但在气温达到 28℃、相对湿度在 80%-90%?#20445;?#36523;体会体会到同气温达 35℃时一样的闷热?#23567;?#21407;因在于空气水汽含量增大致使空气湿度增高,于是人体排泄的大量汗?#32791;?#20197;蒸发,影响体内的热量的散发速度,因此人体就会?#26800;?#38391;热。考虑到空气湿度对人体居住舒适度存在显著影响,本章进一步研究了 EPS 模块对新建绿色农房室内相对湿度变化的影响,并尝试采用硅藻泥涂料对室内湿度进行调节,研究了采用硅藻泥涂料粉刷对 EPS 模块绿色农房室内相对湿度的影响,在此基础上提出室内湿度调节的技术措施。
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第五章  结论与展望

5.1   结论
我国是人口大国,尽管城镇化进程明显,但农村人口占?#28909;?#21344;较大比重,随着农村经济的深入发展,农民生活水平的不断提高,自?#27426;?#20250;对自身的居住条件提出相应的要求。结合国家提出的农村生态文明建设和积极倡导和推广“安全节能环保型”的农村自建住宅要求,本研究尝试在典型夏热冬冷地区——江苏省泰州市张甸镇大窑村采用新型免拆模板 EPS 模块建造绿色农房,在此基础上研究了 EPS 模块绿色农房夏冬季节的保温隔热性能及其综合传热系数,并研究了 EPS 模块对新建绿色农房室内相对湿度的影响以及采用硅藻泥涂料调节室内相对湿度?#20445;?#30789;藻泥涂料对 EPS 模块农房室内相对湿度的影响,结果表明:
(1)  采用 EPS 模块所建农房墙体具有良好的保温隔热性能,在冬季最低温为-10℃情况下,北屋室内温?#28909;?#21487;达 2.8℃,南屋室内温度可达 4.5℃以上。夏季气象温度在 33℃~36℃?#20445;?#23460;内温度保持 30℃左右,无遮阳条件下,南侧房屋温度略高,最高为 33.2℃,北侧温度稍低,最高为 32.4℃。与旧?#20889;?#32479;农房相比,采用 EPS 模块建造的绿色农房居住舒适度明显提高。
(2)  采用双面热流计法测得北屋东墙综合传热系数约 0.60  W/m2·K,南屋东墙综合传热系数约 0.15 W/m2·K,与模块墙体理论传热系数相比,前者较大,后者较小,其原因与南屋存在太阳辐射,而北屋窗户隔热性能较差有关,其墙体综合传热系数明显低于《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ 134-2010》。
(3)  相对湿度测试表明,夏热冬冷地区夜间室外湿度明显较高,而白天湿度?#31995;汀?#19982;原有房屋相比,无论室外相对湿?#28909;?#20309;变化,新建农房室内相对湿度均明显低于原有房屋室内,其原因可能与新建房屋具有明显较高的气密性有关。
(4)  在夏热冬冷地区,采用硅藻泥涂料不仅无法调节使其室内相对湿度下降,提高夏季居住舒适度,反而导致其室内相对湿度较大,使其居住舒适度下降,因此,在夏热冬冷地区的夏季,由于环境湿度较大,硅藻泥涂料对调节室内湿度的作用极为有限,仍需通过空调的除湿功能进行适当的湿度调节。
参考文献(略)

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