¿Adaptabilidad térmica de las viviendas Miao en Langde, sureste de Guizhou?

0 Introducción Con el deterioro del medio ambiente global y la intensificación de la crisis energética, la gente se está dando cuenta gradualmente de la importancia y la necesidad del desarrollo sostenible. Especialmente para los edificios, que son uno de los tres principales consumidores de energía, se debe prestar más atención al desarrollo sostenible. desarrollo[1] . Desde la aparición y el uso generalizado de los equipos de calefacción y aire acondicionado en la década de 1960, los edificios han podido depender exclusivamente de equipos artificiales para satisfacer las necesidades de confort. La influencia del clima exterior se ha ignorado gradualmente en el diseño arquitectónico, lo que ha dado lugar a muchos edificios modernos con. Alto consumo de energía. Si las condiciones climáticas regionales se tienen plenamente en cuenta en el diseño del edificio y se utilizan hábilmente los elementos climáticos exteriores, se reducirá el consumo de energía del edificio. Las casas populares tradicionales contienen un concepto de diseño ecológico simple: una relación armoniosa y orgánica entre la arquitectura y el entorno ecológico, que falta en el diseño arquitectónico moderno. Las residencias tradicionales suelen hacer uso de los recursos climáticos favorables tanto como sea posible para reducir el impacto de las fluctuaciones en el ambiente externo [2]. Organizan racionalmente el espacio a través de técnicas arquitectónicas y seleccionan materiales y estructuras apropiados para lograr el confort del ambiente interior. Aunque este método de diseño pasivo ahorra energía, también tiene desventajas como grandes fluctuaciones de temperatura ambiente y capacidades de ajuste débiles. Si se mejoran estas tecnologías pasivas, se puede mejorar aún más el confort del ambiente interior, lo que conducirá a un mejor desarrollo de las viviendas tradicionales. 1 Descripción general de las casas residenciales de la aldea Miao La aldea Langde Miao pertenece a la prefectura autónoma de Qiandongnan, provincia de Guizhou. Está situada en la orilla del río Bala, al pie de la montaña Leigong, el pico principal de las montañas Miao, con montañas detrás y agua a sus espaldas. , el pico principal al sur, y picos secundarios a izquierda y derecha a ambos lados. La mayoría de las casas del pueblo están construidas cerca de montañas y ríos. El uso de pendientes para formar edificios de medio piso y medio pilotes[4] es una forma arquitectónica local única. El edificio adopta una estructura de madera atravesada por un cubo [5], rodeada por tablas de madera de una sola capa y cubierta con un techo inclinado que cuelga de una montaña o de una montaña dura. El espacio del edificio tiene principalmente de 2 a 3 pisos, siendo el primer piso; siendo un espacio auxiliar y los pisos 2do a 3er el espacio principal de actividad o descanso. Los aleros colgantes forman un espacio semiexterior centrado en el sillón de belleza [4], que es el espacio de actividad más importante para los residentes locales y también es un espacio de transición que conecta el interior y el exterior (ver Figura 1). 2. Medios de ajuste climático para las casas de la aldea Miao. El sureste de Guizhou tiene un clima monzónico húmedo subtropical [6] La temperatura promedio anual es de 14,5 ~ 18,4 ℃, la temperatura promedio mensual más cálida es de 23,2 ~ 27,4 ℃, la humedad relativa promedio anual es unas 80, y las horas de sol anuales son 165.438. Langde Miao Village, a 29 kilómetros de la ciudad de Kaili, es una zona con veranos calurosos e inviernos fríos, con una temperatura promedio de 25°C. El mes más caluroso es de 6 ℃ y el mes más caluroso es de 4 ℃. Los meses fríos son 1 ℃. Esta sección analiza la adaptabilidad climática de los edificios residenciales en Langde Miao Village desde tres aspectos: ventilación natural, sombra y enfriamiento por evaporación. 1) Ventilación natural La forma arquitectónica típica del pueblo Miao es un edificio sobre pilotes con un piso inferior elevado y transparencia de arriba a abajo, lo que facilita el uso completo de la ventilación natural en todas las direcciones. Hay dos formas principales de lograr ventilación y refrigeración natural en los edificios: primero, las ventanas y aberturas están alineadas de norte a sur, y el área de apertura es grande. Las ventanas son ventanas huecas de madera, no selladas con vidrio ni papel, solo cortinas, que favorecen la ventilación. En segundo lugar, el techo inclinado ventilado de doble capa (ático ventilado) se utiliza para enfriar; Los suelos de madera están integrados en el nivel del tejado, con ventilaciones en dirección a dos aguas. El viento natural puede eliminar el exceso de calor en el espacio triangular y lograr el propósito de enfriar. 2) Sombreado La radiación solar ingresa a la habitación a través de la transferencia de calor a través de la estructura del cerramiento, o ingresa directamente a la habitación a través de puertas y ventanas, lo que provoca un sobrecalentamiento interior en verano. El sombreado de las ventanas es una medida de liberación de calor relativamente directa y efectiva. Las casas de la aldea Miao tienen aleros para protegerse del sol, de aproximadamente 600 ~ 900 mm, que básicamente pueden cumplir el propósito de proteger el sol de la pared sur. Al mismo tiempo, el espacio de veranda semiexterior formado de esta manera es un importante espacio de transición interior-exterior, que favorece la reducción del impacto del ambiente exterior sobre el ambiente térmico interior. 3) Enfriamiento por evaporación pasiva Langde Miao Village tiene una gran cantidad de precipitación anual, por lo que los residentes utilizan principalmente tejas con buena absorción de agua como materiales para el techo. Por un lado, la temperatura de la superficie de las tejas se reduce debido a la evaporación del agua de lluvia en la superficie exterior, por otro lado, el agua de lluvia que penetra en las tejas aún puede mantener el efecto de enfriamiento por evaporación durante un período de tiempo; después de la lluvia. Además, la aldea Miao está construida cerca de montañas y ríos, y hay grandes arrozales alrededor de la aldea. La evaporación de estos cuerpos de agua también puede reducir la temperatura del aire ambiente y formar un ambiente local de baja temperatura. 3. Análisis del ambiente térmico interior de las casas del pueblo Miao. Las casas del pueblo Langde Miao tienen tecnología de diseño pasivo original, pero debido al control limitado sobre el medio ambiente, debe haber algunos defectos técnicos. El autor realizó una investigación in situ sobre los edificios residenciales en Langde Miao Village, seleccionó un edificio residencial típico en el pueblo para realizar pruebas del ambiente térmico interior y evaluación cuantitativa, y analizó los defectos térmicos de su estructura envolvente.

3.1 Plan de prueba La casa a probar es un edificio de cuatro naves con hasta 3 pisos y un área de construcción de aproximadamente 400 m2. Las paredes exteriores y los tabiques internos del edificio están hechos de tablas de cedro de 40 mm de espesor; el primer piso está hecho de piso de cemento, y el segundo y tercer piso están colocados con tablas azules de 45 mm de espesor sobre las vigas; el techo en voladizo en forma de ladera; las puertas de madera maciza tienen ventanas huecas y cortinas en el interior. Seleccione la Sala A y la Sala B en el tercer piso para realizar la prueba (consulte la Figura 2). 3.2 El contenido de la prueba y los instrumentos de prueba incluyen la temperatura del aire interior y exterior, la humedad relativa y la temperatura de la pared de la habitación. La temperatura horaria y la humedad relativa del aire interior y exterior se midieron con un termómetro de bulbo seco y húmedo de registro automático a intervalos de 30 minutos. La temperatura y la humedad del aire interior se basaron en la habitación B. Además, se utilizó una pistola de termómetro infrarrojo. Se utiliza para medir la temperatura de las paredes de las habitaciones A y B cada 30 minutos. 3.3 Hora del examen: 24 de julio, 8:00-25, 20:00 La hora del examen es 2011. El clima durante el período de prueba fue soleado, con pocas nubes, mucho sol, diferencias obvias de temperatura entre el día y la noche y grandes cambios diurnos en la humedad relativa. Era un clima típico de verano. 3.4 Puntos de medición: El punto de medición de temperatura y humedad del aire exterior (1) está dispuesto a 1 m de distancia de la pared; el punto de medición de temperatura y humedad del aire interior (1) está dispuesto en el centro de la habitación B, que es 1. 2 metros sobre el suelo. Los puntos de medición de la temperatura de la pared están centrados en el interior y el exterior del recinto en todas las direcciones. Durante la prueba, se abrieron las ventanas exteriores, la habitación estaba en estado de ventilación natural y los residentes realizaron sus actividades normales. 3.5 Análisis de resultados de pruebas. 5.1 Los cambios en la temperatura del aire interior y exterior y la humedad relativa se muestran en las Figuras 3 y 4 respectivamente. En la figura se puede ver que las fluctuaciones de temperatura interior y exterior son básicamente las mismas. La temperatura promedio diaria del aire exterior es de 28,1 ℃, con un rango diario de 12 ℃, y la temperatura más alta se produce a 12 ℃. La temperatura media diaria del aire interior es de 27,7 ℃, con una variación diaria de 8,3 ℃. La temperatura más alta también se produce entre las 14:00 y las 16:00, alcanzando los 31,8 ℃ entre las 21:00 y las 7:00 del día siguiente. día La temperatura es ligeramente más alta que la temperatura exterior. La diferencia de temperatura máxima entre el interior y el exterior es de 3,5 ℃, y la diferencia de temperatura mínima es de 0,5 ℃. La humedad relativa del aire interior y exterior fluctúa violentamente, especialmente el aire exterior. La humedad máxima puede llegar a 100 y la humedad mínima es de solo 39. La humedad máxima se produce entre la 1:00 y las 4:00 de la mañana, y la temperatura exterior también es la más baja. La humedad relativa del aire interior no es tan dramática como la del aire exterior. La humedad máxima es 84 y la humedad mínima es 54, que está básicamente dentro del rango confortable. Del análisis se puede ver que la envolvente del edificio no desempeña un buen papel de aislamiento térmico, lo que hace que la estabilidad térmica del ambiente interior sea pobre, la carcasa debe ser a prueba de humedad para mejorar su durabilidad; 3.5.2 Temperatura de la pared de la habitación Los cambios de temperatura de cada pared interior de la habitación A se muestran en la Figura 5. La tendencia de fluctuación de temperatura de cada pared es similar a la del aire interior, con una amplitud mayor. Las fluctuaciones de temperatura de la pared interior de la pared exterior oeste son particularmente severas, y las fluctuaciones de temperatura de las paredes interiores en otras direcciones son básicamente las mismas. mismo. Los análisis mostraron que el techo de doble piel no proporcionaba ventilación ni refrigeración. Al comparar la temperatura de la pared interior de la pared exterior orientada al oeste de la habitación A y B (ver Figura 6), se puede concluir que la temperatura de la pared interior de la pared exterior orientada al oeste de la habitación A fluctúa violentamente, especialmente de 15:00 a 19:00, apareciendo la temperatura más alta a las 18:00, alcanzando 53,8 ℃, con un promedio de 365438. La temperatura promedio de las paredes exteriores e interiores orientadas al oeste de la habitación B es de 28°C. La temperatura máxima es 32,8 ℃. La temperatura de la pared exterior oeste y la pared interior de la habitación A es significativamente más alta que la de la habitación B. Esto se debe principalmente a la radiación solar horizontal del oeste por la tarde, y la cornisa horizontal también. no desempeña un papel de sombreado eficaz. 4. Defectos térmicos y medidas de mejora de la estructura envolvente de los edificios residenciales de Miao Village. De los resultados de las pruebas anteriores, se puede encontrar que los edificios residenciales de Langde Miao Village no crearon un buen ambiente térmico interior. Las razones específicas son las siguientes: 1) El cerramiento de los edificios de Langde Miao Village. La estructura utiliza tableros de madera de abeto de 40 mm de espesor, que tienen un rendimiento deficiente de almacenamiento de calor y afectan seriamente el rendimiento general del aislamiento térmico de la envolvente del edificio. 2) El techo de doble capa no juega un buen papel en la ventilación y refrigeración. La razón principal es que, por motivos estéticos, los residentes locales sellaron ambos lados del hastial y no proporcionaron entradas ni salidas de aire para la ventilación. techo. 3) El método de protección solar es único. Los voladizos horizontales tienen un buen efecto de sombreado en las paredes exteriores orientadas al sur, pero no tienen un efecto de sombra obvio en las paredes exteriores orientadas al este y al oeste. Esto hace que las paredes exteriores orientadas al oeste tengan. Temperaturas más altas de las paredes interiores por la tarde, lo que aumenta la ganancia de calor interior.

En respuesta a los problemas anteriores, se proponen las siguientes sugerencias: en primer lugar, mejorar el rendimiento de almacenamiento de calor de la estructura de la envoltura exterior, procesar los materiales de construcción para aumentar su inercia térmica, mejorando así la estabilidad térmica interior; en segundo lugar, establecer salidas de aire y aire; entradas en ambos lados de la pared a dos aguas, aumentan la velocidad del flujo de aire en el espacio del techo triangular del ático y eliminan el exceso de calor interior. En tercer lugar, fortalecen el tratamiento de protección solar, especialmente para las paredes exteriores orientadas al oeste, utilizan parasoles verticales o deflectores para reducir. calor por radiación solar.

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