基于ECOTECT蘭州鄉(xiāng)村民居被動(dòng)式太陽(yáng)房冬季室內(nèi)熱環(huán)境模擬研究及優(yōu)化策略

吳永誠(chéng),賀文濤

(蘭州理工大學(xué)設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730050)

隨著2017年10月習(xí)近平同志在我國(guó)“十九大”會(huì)議上提出“實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略”,鄉(xiāng)村的發(fā)展得到了極大地關(guān)注。實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略是建設(shè)美麗中國(guó)的關(guān)鍵舉措,其中農(nóng)村居民居住環(huán)境的發(fā)展和改善,是振興鄉(xiāng)村的關(guān)鍵。在我國(guó)北方,大部分農(nóng)村地區(qū)距離城市遙遠(yuǎn),沒(méi)有配套的集中供暖管網(wǎng),導(dǎo)致農(nóng)戶多采用燃燒煤炭、秸稈等高能耗或高污染的采暖方式。為了解決北方農(nóng)村冬季供暖能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重的問(wèn)題,我國(guó)許多學(xué)者研究并探討了利用太陽(yáng)能采暖的技術(shù),其中被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖技術(shù)因具有技術(shù)成本低、可行性高、無(wú)需消耗一次能源等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)成為我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)的重點(diǎn)研究對(duì)象以及推廣對(duì)象。

孫丹等[1]首先介紹了集熱蓄熱墻式被動(dòng)太陽(yáng)能建筑的工作原理,并從理論和技術(shù)2個(gè)方面闡述其理論研究進(jìn)展;其次總結(jié)了百葉式、多孔式等類型集熱蓄熱墻式被動(dòng)太陽(yáng)能建筑的技術(shù)研究現(xiàn)狀;最后分析了在應(yīng)用上存在不能同時(shí)滿足冬季供暖、夏季制冷以及集熱蓄熱墻式被動(dòng)太陽(yáng)房受環(huán)境因素影響明顯等問(wèn)題,并且展望了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。王登甲等[2-4]對(duì)青藏高原地區(qū)的集熱蓄熱墻式被動(dòng)房的室內(nèi)外空氣溫度、水平面和南立面太陽(yáng)直射散射輻射強(qiáng)度、集熱蓄熱墻夾層空氣溫度等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)測(cè)試對(duì)比發(fā)現(xiàn),集熱蓄熱墻式被動(dòng)太陽(yáng)房具有較好的集熱和蓄熱性能。陳晨等[5]將集熱蓄熱墻物理模型簡(jiǎn)化,采用數(shù)值模擬和實(shí)測(cè)驗(yàn)證相結(jié)合的方法研究了不同保溫構(gòu)造形式下墻體的動(dòng)態(tài)集熱供熱特性,發(fā)現(xiàn)外保溫構(gòu)造的集熱蓄熱墻,其對(duì)流供熱量受太陽(yáng)輻照變化敏感,晝間瞬時(shí)供熱量大,集熱效率最高;而采用內(nèi)保溫、無(wú)保溫時(shí),二者規(guī)律相似,墻體蓄熱能力強(qiáng),供熱量在時(shí)間上分布更為均勻。郭龍[6]對(duì)山東菏澤地區(qū)已建新農(nóng)村住宅的冬季能耗及室內(nèi)熱舒適情況進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,并對(duì)當(dāng)?shù)氐湫偷膬蓱粜罗r(nóng)宅的冬季和夏季的室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行測(cè)試,得出建筑形式、圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料、建筑布局會(huì)影響建筑能耗的結(jié)論,并且發(fā)現(xiàn)這種差異性是由農(nóng)民經(jīng)濟(jì)水平以及能源獲取形式直接影響的。許蘭廣等[7]根據(jù)蘭州地區(qū)太陽(yáng)輻射的特點(diǎn),利用Fluent軟件對(duì)相變集熱蓄熱墻進(jìn)行了數(shù)值模擬,通過(guò)與傳統(tǒng)集熱蓄熱墻的對(duì)比,證明了相變集熱蓄熱墻在蘭州地區(qū)具有應(yīng)用的可行性及舒適性。

國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者針對(duì)鄉(xiāng)村民居室內(nèi)熱環(huán)境及被動(dòng)式太陽(yáng)房做了大量研究,并且針對(duì)不同氣候分區(qū)的地區(qū)做了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及研究,許多被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑項(xiàng)目已在各地開展實(shí)施,但是蘭州地區(qū)的農(nóng)村被動(dòng)式太陽(yáng)能住宅普及率較低,針對(duì)蘭州氣候條件下的被動(dòng)式太陽(yáng)房的室內(nèi)熱環(huán)境研究較少,本地農(nóng)戶對(duì)于被動(dòng)式太陽(yáng)能技術(shù)了解度不高。集熱蓄熱墻作為被動(dòng)式太陽(yáng)房主要形式之一,具有集熱、蓄熱、保溫等功能,且構(gòu)造簡(jiǎn)單、熱穩(wěn)定性佳,因而被廣泛應(yīng)用。因此,針對(duì)蘭州地區(qū)氣候特點(diǎn),利用ECOTECT軟件分別對(duì)采用集熱蓄熱墻供暖技術(shù)和普通磚混結(jié)構(gòu)的民居的冬季室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,探究了集熱蓄熱墻式被動(dòng)房相比于傳統(tǒng)磚混民居的優(yōu)越性及其優(yōu)化策略。

1 物理模型

集熱蓄熱墻式被動(dòng)房也稱作“Trombe墻式”被動(dòng)房,主要是利用南向的重質(zhì)墻體吸收太陽(yáng)輻射,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?通過(guò)對(duì)流、輻射和導(dǎo)熱的方式再將熱能傳遞到室內(nèi)。集熱蓄熱墻結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 集熱蓄熱墻結(jié)構(gòu)(來(lái)源:被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑設(shè)計(jì)圖集)Fig.1 Structure of thermal storage walls

研究模擬的集熱蓄熱墻式被動(dòng)房及對(duì)比房均以蘭州地區(qū)鄉(xiāng)村常見(jiàn)的一層平頂民居為原型,建立如圖2所示模型,房間尺寸如表1所列。

圖2 房屋模型Fig.2 Building model

表1 房屋基本信息

被動(dòng)房的南墻采用集熱蓄熱墻體,其結(jié)構(gòu)由外至內(nèi)分別為4 mm厚玻璃蓋板+100 mm厚空氣間層+240 mm厚燒結(jié)黏土磚;其他外墻及對(duì)比房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用磚結(jié)構(gòu)外保溫墻體;內(nèi)墻采用240 mm厚燒結(jié)黏土磚+2 mm石灰抹灰;地面為石灰和土按體積比3∶7混合的150 mm厚夯實(shí)地基+40 mm擠塑型聚苯板+300 mm厚卵石墊層+100 mm厚混凝土地面;屋面采用20 mm厚APP改性瀝青防水層+20 mm水泥砂漿找平層+50 mm水泥膨脹珍珠巖保溫層+125 mm預(yù)制鋼筋混凝土板+內(nèi)粉刷;外窗采用雙玻中空外開窗,窗戶尺寸為2.1 m×1.8 m,玻璃垂直入射太陽(yáng)輻射總透射率為0.748,反射率為0.137;垂直入射可見(jiàn)光的透射率為0.825,反射率為0.84;入戶門采用1050型中空鋁合金門。被動(dòng)房和對(duì)比房各構(gòu)件物性參數(shù)如表2所列。

2 數(shù)學(xué)模型

在集熱蓄熱墻式被動(dòng)房中,建筑的主要得熱量一般來(lái)源于太陽(yáng)輻射,失熱量主要由室內(nèi)外溫差引起。影響被動(dòng)房室內(nèi)熱環(huán)境的構(gòu)件主要是南窗及集熱蓄熱墻,且被動(dòng)房與對(duì)比房北墻、東墻及西墻均采用相同的結(jié)構(gòu)和材料,對(duì)室內(nèi)環(huán)境影響程度幾乎一樣,因此僅對(duì)南窗及集熱蓄熱墻構(gòu)建如下計(jì)算模型。

表2 房屋構(gòu)件物性參數(shù)

2.1 窗戶計(jì)算模型

窗玻璃為薄壁結(jié)構(gòu),蓄熱系數(shù)很小,因此,可以認(rèn)為窗玻璃吸收的太陽(yáng)輻射全部傳向室內(nèi)和室外,玻璃內(nèi)部的溫度并沒(méi)有發(fā)生明顯的變化。南窗玻璃的熱平衡方程[8]可表示為

qα(τ)=qn(τ)+qw(τ)=hn[tg,n(τ)-tg(τ)]+

hw[tg,w(τ)-tg(τ)],

(1)

其中:qn(τ)、qw(τ)分別為玻璃傳向室內(nèi)、室外的熱量(W/m2);qα(τ)為玻璃吸收的熱量(W/m2);hn、hw分別為窗戶內(nèi)、外表面換熱系數(shù)[W/(m2·K)];tg,n(τ)、tg,w(τ)分別為窗戶玻璃內(nèi)外表面空氣溫度(℃);tg(τ)為玻璃溫度(℃)。

通過(guò)轉(zhuǎn)化式(1)得

(2)

(3)

通過(guò)單層玻璃進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱量可表述為

SHGg=[τsbiIbi(τ)+τsdId(τ)]+

(4)

其中:τsbi、αsbi為單層玻璃對(duì)入射角為i的太陽(yáng)直射輻射的透過(guò)率、吸收率;τsd、αsd分別為單層玻璃對(duì)太陽(yáng)散射輻射的透過(guò)率、吸收率;Ibi(τ)為投射到玻璃表面上的太陽(yáng)直射輻射強(qiáng)度(W/m2),i為入射角;Id(τ)為投射到玻璃上的太陽(yáng)散射輻射強(qiáng)度(W/m2)。

根據(jù)單層玻璃得熱計(jì)算式,推導(dǎo)出雙層玻璃窗太陽(yáng)輻射總得熱量為

SHGgg=[τdbiIbi(τ)+τddId(τ)]+

N2[αdb2,iIbi(τ)+αdd2Id(τ)]},

(5)

2.2 集熱蓄熱墻計(jì)算模型

集熱蓄熱墻的傳熱過(guò)程是一個(gè)集導(dǎo)熱、輻射和對(duì)流為一體的復(fù)雜過(guò)程,為了簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程,需要假設(shè)條件,通過(guò)此次計(jì)算,基本假設(shè)條件有:重質(zhì)蓄熱墻、玻璃蓋板及其他墻體表面溫度均勻,并視其為灰體;重質(zhì)墻的導(dǎo)熱視為一維常物性導(dǎo)熱;濕度對(duì)熱平衡的影響忽略不計(jì),集熱蓄熱墻空氣間層內(nèi)無(wú)其他熱源。

(1)玻璃蓋板熱平衡方程為

qsg(τ)+qr,o(τ)-qc,go(τ)-qc,ga(τ)=0,

(6)

其中:qsg(τ)為τ時(shí)刻玻璃蓋板吸收太陽(yáng)輻射及蓄熱體外表面反射的太陽(yáng)輻射(W/m2);qr,o(τ)為蓄熱體外表面與玻璃蓋板的輻射換熱量(W/m2);qc,go(τ)為玻璃蓋板與室外空氣的對(duì)流換熱量(W/m2);qc,ga(τ)為玻璃蓋板與空氣間層的對(duì)流換熱量(W/m2)。

式(6)中:

(7)

式(7)中:Is(τ)為入射到蓄熱墻外表面的太陽(yáng)輻射量(W/m2);αg為玻璃蓋板吸收率;τg為玻璃蓋板透射率;ρw為蓄熱墻外表面反射率。Two(τ)為蓄熱墻外表面的溫度(K);Tg(τ)為玻璃蓋板的溫度(K);hrw(τ)為蓄熱墻外表面向玻璃蓋板的長(zhǎng)波輻射換熱系數(shù)[(W/(m2·K)],其值可表示為

(8)

其中:σb為斯蒂芬-玻爾茲曼常量,σb=5.67×10-8W/(m2·K4);εg、εwo分別為玻璃蓋板表面和蓄熱墻外表面的長(zhǎng)波發(fā)射率;hcgo(τ)為玻璃蓋板與室外空氣對(duì)流換熱系數(shù)[W/(m2·K)];Tw(τ)為室外空氣溫度(K);hca(τ)為玻璃蓋板與空氣間層空氣的對(duì)流換熱系數(shù)[W/(m2·K)];Ta(τ)為空氣間層空氣溫度(K)。

(2) 空氣間層熱平衡方程為

qom(τ),

(9)

其中:qc,o(τ)為間層空氣與蓄熱墻體外表面的對(duì)流換熱量(W/m2);qc,ra(τ)為間層空氣通過(guò)上通風(fēng)口向室內(nèi)的對(duì)流供熱量(W/m2);qom(τ)為通過(guò)南向玻璃蓋板的冷風(fēng)滲透換熱量(W/m2);s為空氣間層的厚度(m);cp為間層空氣定壓比熱容[J/(kg·K)];ρm為間層空氣密度(kg/m3)。

式(9)中:

(10)

(3) 蓄熱墻外表面熱平衡方程為

qs,o(τ)-qc,o(τ)-qr,o(τ)-qλ,o(τ)=0,

(11)

其中:qs,o(τ)為蓄熱墻外表面的太陽(yáng)輻射得熱量(W/m2);qλ,o(τ)為蓄熱墻外表面向內(nèi)部的傳熱量(W/m2)。

式(11)中:

(12)

(4) 蓄熱墻內(nèi)表面熱平衡方程為

qλ,i(τ)-qc,i(τ)-qr,i(τ)=0,

(13)

其中:qλ,i(τ)為蓄熱墻內(nèi)表面接收到的傳熱量(W/m2);qc,i(τ)為蓄熱墻內(nèi)表面與室內(nèi)空氣的對(duì)流換熱量(W/m2);qr,i(τ)為蓄熱墻體內(nèi)表面與房間其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的輻射換熱量(W/m2)。

式(13)中:

(14)

3 數(shù)值模擬

3.1 模擬條件設(shè)定

研究采用Weather tool提供的CTYW典型氣象數(shù)據(jù),是氣象站多年的實(shí)測(cè)氣象數(shù)據(jù)通過(guò)插補(bǔ)法獲得的逐時(shí)氣象參數(shù)。地理位置設(shè)定為蘭州,北緯36°,東經(jīng)103.9°,冬季供暖期為11月—3月。將模擬對(duì)象物性參數(shù)按照ECOTECT數(shù)值模擬需求輸入軟件中進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)為了消除ECOTECT軟件模擬計(jì)算過(guò)程中對(duì)于有空氣間層構(gòu)件的計(jì)算誤差,模擬借助ECOMAT插件對(duì)具有空氣間層構(gòu)件的計(jì)算過(guò)程進(jìn)行修正。

據(jù)調(diào)研了解,蘭州地區(qū)農(nóng)民家庭常住人口大多為每戶3～4人,通常以兩位老人、一位女人、一位小孩為主,因此設(shè)定室內(nèi)總?cè)藛T為4人,其中臥室人員最大值設(shè)定為2人,客廳人員最大值設(shè)定為4人。村民生活作息時(shí)間較為規(guī)律,冬季處于農(nóng)閑時(shí)段,一般早上8:00以后老人和女人在室內(nèi)做家務(wù)或看電視,小孩去學(xué)校上學(xué);晚上10:00以后準(zhǔn)備進(jìn)入睡眠狀態(tài)。

因此,參考村民的作息規(guī)律設(shè)定臥室、客廳人員在室率及作息時(shí)間,如圖3、圖4所示。設(shè)定人體衣著量為1.98 clo。設(shè)定模型空調(diào)溫度的下限為14 ℃。由于農(nóng)宅的密封性普遍不良,因此設(shè)定模型空氣交換率為0.5,環(huán)境附加換氣率為0.25,室內(nèi)風(fēng)速設(shè)定為0.3 m/s,氣象條件選取最冷日平均值。

圖3 客廳人員在室率及作息時(shí)間Fig.3 In-building ratio and timetable of people in living room

圖4 臥室人員在室率及作息時(shí)間Fig.4 In-building ratio and timetable of people in bedroom

3.2 模擬結(jié)果及分析

通過(guò)軟件模擬計(jì)算,集熱蓄熱墻被動(dòng)式太陽(yáng)房客廳的室內(nèi)最高溫度為12 ℃,最低溫度為4 ℃,臥室的最高溫度為5 ℃,最低溫度為-5 ℃,如圖5所示;對(duì)比房客廳最高溫度為7 ℃,最低溫度為1 ℃,臥室的最高溫度為-2 ℃,最低溫度為-7 ℃,如圖6所示。

被動(dòng)式得熱量包括的內(nèi)容有:來(lái)自太陽(yáng)的直射、室外綜合溫度等,這一部分熱量可以通過(guò)建筑的被動(dòng)式設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)節(jié)改善。據(jù)模擬計(jì)算顯示,被動(dòng)房最冷月平均圍護(hù)結(jié)構(gòu)失熱貢獻(xiàn)率為89.8%,失熱量為760 Wh/m2,通過(guò)太陽(yáng)輻射得熱率為29%,得熱量為240 Wh/m2,如圖7所示;對(duì)比房最冷月平均圍護(hù)結(jié)構(gòu)失熱貢獻(xiàn)率為91.2%,失熱量為880 Wh/m2,通過(guò)太陽(yáng)輻射得熱率為4.9%,得熱量為110 Wh/m2,如圖8所示。

圖5 被動(dòng)房最冷日室內(nèi)逐時(shí)溫度(來(lái)源:依據(jù)軟件模擬自繪)Fig.5 The indoor hourly temperature of the passive solar house in the coldest day

圖6 對(duì)比房最冷日室內(nèi)逐時(shí)溫度Fig.6 The indoor hourly temperature of the contrast house in the coldest day

由圖7、圖8可以發(fā)現(xiàn),被動(dòng)房與對(duì)比房的失熱主要由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱作用引起,但是被動(dòng)房通過(guò)導(dǎo)熱的失熱量小于對(duì)比房,其主要原因是被動(dòng)房的集熱蓄熱墻較對(duì)比房的磚混墻多了空氣間層,白天空氣間層的空氣被太陽(yáng)輻射加熱向室內(nèi)供熱,夜間空氣間層的溫度高于室外溫度,減少了導(dǎo)熱失熱量。由于集熱蓄熱墻對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)于普通磚墻,因此被動(dòng)房通過(guò)太陽(yáng)輻射得熱量遠(yuǎn)高于對(duì)比房。在夜間,隨著室外溫度的降低,被動(dòng)房和對(duì)比房的室內(nèi)溫度均出現(xiàn)降低,但是被動(dòng)房的集熱蓄熱墻開始將白天貯存的熱量緩慢的釋放,因此被動(dòng)房室內(nèi)夜間溫度也高于對(duì)比房。

圖7 被動(dòng)房被動(dòng)式得熱組分Fig.7 The passive heat gain component of passive solar house

圖8 對(duì)比房被動(dòng)式得熱組分Fig.8 The passive heat gain component of contrast house

綜合分析發(fā)現(xiàn),采用集熱蓄熱墻可以在一定程度上改善蘭州氣候條件下的農(nóng)村民居冬季的室內(nèi)熱環(huán)境。但是根據(jù)我國(guó)《農(nóng)村居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBT50824-2013規(guī)定寒冷地區(qū)農(nóng)村居住建筑的主要功能房間室內(nèi)溫度不得低于14 ℃,發(fā)現(xiàn)僅依靠集熱蓄熱墻還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到冬季室內(nèi)人體熱舒適標(biāo)準(zhǔn)。因此,在采用集熱蓄熱墻技術(shù)的基礎(chǔ)上,還需要通過(guò)其他方式提高蘭州農(nóng)村民居冬季的室內(nèi)溫度。

4 優(yōu)化策略

4.1 圍護(hù)墻體材料優(yōu)化

蘭州鄉(xiāng)村地區(qū)農(nóng)宅外圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采用燒結(jié)黏土磚+聚苯板保溫結(jié)構(gòu),甚至大部分農(nóng)宅外圍護(hù)結(jié)構(gòu)僅使用燒結(jié)黏土磚砌筑而成,通過(guò)上述模擬分析發(fā)現(xiàn),即使加設(shè)外保溫,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的失熱仍是導(dǎo)致房屋冬季熱量散失的最主要因素之一。因此選用導(dǎo)熱系數(shù)更低的材料取代燒結(jié)黏土磚可以有效降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。生土材料是一種導(dǎo)熱系數(shù)低,蓄熱能力強(qiáng)且無(wú)污染,便于取材的優(yōu)良建材。通過(guò)利用一系列改性措施,可以增強(qiáng)生土的力學(xué)性能使其達(dá)到農(nóng)村民居營(yíng)建受力要求。將改性后的生土材料,壓制成一定規(guī)格的生土磚塊,可以在不改變施工技藝的基礎(chǔ)上提升圍護(hù)墻體的熱工性能,結(jié)合外保溫技術(shù),可以有效提高墻體蓄熱保溫能力,降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的失熱量。

4.2 增加集熱面積

對(duì)于農(nóng)村民居來(lái)說(shuō),其層高低,所以屋頂所占房屋整體表面積相對(duì)較大,且直接受到太陽(yáng)輻射,因此,結(jié)合蓄熱屋頂技術(shù)可以增加房屋集熱面積,提高冬季室內(nèi)溫度。將平屋頂改為蓄熱坡屋頂,其向陽(yáng)面既可以增加房屋的集熱面,同時(shí)坡屋頂又可以防止雨雪天氣積水對(duì)墻體及屋頂保溫層造成的破壞。據(jù)研究表明,集熱蓄熱坡屋頂供熱效果優(yōu)于集熱蓄熱平屋頂。蓄熱屋頂可以采用碎石混凝土材料,屋頂坡度以45°為宜。

4.3 增加輔助熱源

輔助熱源的作用是當(dāng)連續(xù)光照不足或被動(dòng)式太陽(yáng)能技術(shù)供暖量不足時(shí),為室內(nèi)間接性補(bǔ)熱,以保證不同天氣下室內(nèi)溫度恒定。常見(jiàn)的輔助熱源有燃料鍋爐、電鍋爐、空氣源熱泵、地源熱泵等。由于蘭州地區(qū)鄰近西北最大的火力發(fā)電廠,電網(wǎng)覆蓋全面,且近距離輸電能耗較低,在國(guó)家推行的電網(wǎng)改革和電價(jià)下調(diào)的政策下,宜采用電鍋爐作為輔助熱源。使用電鍋爐作為輔助熱源有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):(1)電鍋爐占地面積小、舒適健康、安全度高;(2)電鍋爐可以分戶安裝,適用分散的農(nóng)村建筑;(3)電鍋爐安裝簡(jiǎn)單,安裝使用后無(wú)需大量繁瑣的后期維護(hù)和保護(hù),減輕了居民的使用壓力;(4)電鍋爐可根據(jù)需求自主調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,有利節(jié)能,采暖費(fèi)用更經(jīng)濟(jì)。

5 結(jié)論

(1) 被動(dòng)房在最冷日的最高氣溫及最低氣溫均高于普通磚混房屋,集熱蓄熱墻可以在一定程度上提高房屋的室內(nèi)溫度;

(2) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)造成的失熱是房屋冬季過(guò)冷的最主要因素之一;

(3) 無(wú)輔助熱源的情況下,僅依靠集熱蓄熱墻將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化的熱量并不足以滿足冬季蘭州地區(qū)農(nóng)村民居的室內(nèi)溫度需求,無(wú)法滿足人體熱舒適的要求。

針對(duì)上述結(jié)論,研究提出了通過(guò)改進(jìn)圍護(hù)墻體材料、增加集熱面積、增加輔助熱源的方法,在盡可能減少化石燃料燃燒、一次能源消耗的基礎(chǔ)上,提高蘭州地區(qū)鄉(xiāng)村民居的室內(nèi)熱環(huán)境水平。