拉萨地区被动太阳能传统民居测试研究.doc

拉萨地区被动太阳能传统民居测试研究 第29卷第4期 2008年4月 太阳能学报 ACI『AENERGIAESOLARISSINICA Vo1.29.No.4 Apr.,2008 拉萨地区被动太阳能传统民居测试研究 刘艳峰,刘加平,杨柳,李静 (西安建筑科技大学,西安710055) 摘要:针对拉萨地区某一经过被动太阳能改造典型藏族单层民居,分别在冬,夏季测试了室外气温,太阳辐射强 度和不同房间的室内温度.分析测试结果后发现:在拉萨的典型天气条件下(冬季室外平均气温约为O”C,日照时 间内太阳总辐射平均强度约为0.45kW/m2),采用大面积南向单玻外窗的被动太阳房室内最低温度与其他房间接 近,平均温度和最高温度分别比其他房间提高约3qC和7qC;而被动太阳房在夏季并未出现明显的过热现象.针对 该地区被传统民居室内温度整体偏低,被动太阳房室内温度波动大的现状,提出了加强建筑保温和蓄热性能的改 造建议. 关键词:拉萨;被动太阳房;太阳辐射强度;室内温度 中图分类号:TUll1.45文献标识码:A 0引言 拉萨地区地处青藏高原,这里空气稀薄,尘埃和 水汽含量少,透明度高,因而日照强烈,全年日照时 数可达3000h以上,地面全年接受太阳辐射8000～ 84OOMJ/m~_lJ.I1月初～3月底南墙上的太阳总辐 射量为109.7NU/,而透过玻璃窗进入室内的总日 射辐照量平均为16266kJ/(m2?d)],具有极大的被 动太阳房开发潜力.拉萨有些居民已对传统民居进 行了被动太阳能利用改造,如扩大南向外窗面积,或 在建筑南向外廊上设置大面积玻璃窗,形成直接收 益式或附加阳光间式被动太阳房.本文对拉萨地区 某一典型藏族民居经过被动太阳能改造后的室内温 度进行实地测试,并对室内温度的影响因素进行分 析,以期为进一步提高该地区被动太阳房冬季室内 温度提供研究基础数据. 1被测对象 被测建筑位于拉萨市郊区娘热乡,为一栋典型 的单层藏族庭院民居.3个卧室朝向正南,面宽皆 为4.0m;东侧居边卧室2进深8.0m,南向外墙上设 置1.8mX1.6m单层木框外窗一个;中间2个卧室 1,3进深4.0m,南向外墙上各设置1个1.5m×1.6m 单层木框外窗;卧室1的西侧为储藏室(6.0mX 6.0m),南向外墙开设一个1.0mX1.6m单层木框外 窗.庭院西侧依次为餐厅和厨房,进深皆为4.0m, 面宽分别为6.0m和4.0m,其朝东外墙上分别设 2.0mX1.6m和1.0mX1.6m单层木框外窗一个.冬 季测试期间餐厅空置,未被利用.住户在原有卧室 1,2的外廊上增置通长铝合金框单层玻璃外窗,形 成直接收益式太阳房作为客厅使用,其窗高2.0m, 窗下墙高0.8m.所有房间外门皆为单层木门,冬季 内设厚布门帘;外墙均为3~rnm夯土墙,传热系数 约为1.8～2.0w/(rn2?).屋顶构造见图1,传热系 数约为1.2～1.5w/(rn『?). ……… 一 150-200ram粘土泥 一 lO0-150mm碎石层 一 200-250mm椽,檩结构 ::::::!苎:苎!苎苎:三芒!::!|苎 圆鳓圃回懂随裔圆圈 )一)))) 图1屋顶构造 Fig.1Constructionofroof 收稿日期:2007439-21 基金项目:国家高新技术研究发展(863)计划(2oo6AA05Z221);国家自然科学基金;陕西省教育厅项目(06Jl(262) 通讯作者:刘艳峰(1971一),男,副教授,主要从事太阳能建筑等领域研究工作.liuyanfeng@xauat.edu.ca 392太阳能学报29卷 2测试方案 测试分别在冬,夏季各进行一次.夏季测试时 间为2006年8月7日10:05～8月9日10:05;冬季 测试时间为2007年1月28日12:05～1月30日12: 05.测量过程均为晴天. 测试内容包括各房间室内空气温度,室外空气 温度,太阳辐射直射强度和散射强度.空气温度测 量采用日本Tamp;D公司TR7xU140E自记式温/湿度 计,温度测量精度0.2,室内温度测点布置见图2; 室外温度测点置于室外背阴处,并以锡箔套筒遮蔽. 水平面上的太阳散射辐射强度测量采用国产TBD一1 型遮光环带与TBQ2型总辐射表配合测量;总辐射 强度测量采用TBQ2型总辐射表测量;辐射表测量 范围为0～2000W/m2,测量灵敏度为7～14/(W? m).太阳辐射仪水平设置于室外空旷处,与地面 夹角10.以外的周围空间无遮挡物.室内外参数采 集间隔都为10rain. x测点 图2被测建筑平面及室内测点布置 Fig.2Measuredbuildingandindoormeasurespots 3测试结果分析 3.1测试结果 冬,夏季测试期间室外空气温度见图3,昼间