東北嚴寒地區(qū)村鎮(zhèn)住宅低能耗火炕設計.pdf

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1、許景茗等：東北嚴寒地區(qū)村鎮(zhèn)住宅低能耗火炕設計DOI：10．13905／j．enki．a(chǎn)wjz．2016．O1．005東北嚴寒地區(qū)村鎮(zhèn)住宅低能耗火炕設計許景茗，夏楠，邢凱(哈爾濱工業(yè)大學，哈爾濱151001)【摘要】通過對東北嚴寒地區(qū)村鎮(zhèn)居民火炕現(xiàn)狀進行實地調(diào)研，了解村鎮(zhèn)住宅火炕的構(gòu)造、材料特點和運行現(xiàn)狀，針對火炕出現(xiàn)如污染室內(nèi)空氣、熱效率低和炕面溫度分布不均等問題，提出東北嚴寒地區(qū)村鎮(zhèn)住宅火炕低能耗設計原則和設計方法，有效改善室內(nèi)熱環(huán)境，從而提高火炕的能源利用率?！娟P鍵詞】東北嚴寒地區(qū)；火炕；低能耗；熱舒適【中圖分類號】TU241．4【文獻標識碼】B【文章編號】1001—6

2、864(2016)01—0011—03火炕是由北方少數(shù)民族“火地”發(fā)展而來的采暖1研究背景方式，廣泛應用在我國北方地區(qū)的村鎮(zhèn)住宅中?；鹂?．1現(xiàn)有火炕形態(tài)既是寢具、生活娛樂場所還是采暖設備。火炕因其就課題調(diào)研地點為黑龍江省五大連池市附近的龍地取材，砌筑方便，利用秸稈、柴火等生物質(zhì)能源的特泉村，位于黑龍江省北部，屬于嚴寒地區(qū)A區(qū)氣候區(qū)。點，深受北方村鎮(zhèn)住宅的居民的喜愛。該地區(qū)的冬季采暖方式以火炕及火墻為主，住宅類型然而通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)存火炕多由村內(nèi)居民自行有獨棟和聯(lián)排兩種形式，采用一層磚結(jié)構(gòu)的聯(lián)排形式搭建，形式單一、樣式老舊，缺乏對火炕的改造的技術(shù)的住宅占多數(shù)。在被調(diào)研的5戶

3、中，其中住宅內(nèi)設置指導。在使用中熱效率低，無法滿足居民Ft益增長的火墻的一共2戶。室內(nèi)房間開間數(shù)多為兩開問，每戶采暖需求。甚至有火炕漏煙的情況，在使用上留下了面積在60m左右。各戶基本情況見表1。安全隱患。表1龍泉村火炕調(diào)研匯總住宅1住宅2住宅3住宅4住宅5火炕所在房間朝向南、北向南、北向南、北向南、北向南向火炕數(shù)量22221長度／mm200024002800240030002400240022002400尺寸寬度／mm180018002000200020002000200020001800高度／nun650650700700620620700680680建造時間1999年

4、1993年2001年1993年1998年火炕樣式落地式火炕落地式火炕落地式火炕落地式火炕落地式火炕火墻數(shù)量11110火墻是否連炕否是是否一平面形式北北北①①①通過表中數(shù)據(jù)得出，火炕在南向房間中面積較大。1．2火炕現(xiàn)存問題火炕均獨立采暖，互不干擾。在北向房間中的火炕，平村鎮(zhèn)住宅室內(nèi)空氣質(zhì)量較差，尤其在做飯的時候。時多用作倉庫，只在需要使用時采暖。由于獨立式火廚房內(nèi)空氣中可吸入的固體顆粒、一氧化碳及二氧化墻需要消耗額外燃料，居民只在極寒的氣候下使用。碳濃度過高。而住宅一般面積較小，廚房與臥室之間[基金項目]“十二五”國家科技計劃資助項目(2013BAJ12BIM)12低溫建筑技

5、術(shù)2016年第1期(總第211期)常有通氣窗，這樣直接影響室內(nèi)房間的空氣質(zhì)量。較多，會導致煙氣流動不暢通。人字阻煙墻的內(nèi)角約2低能耗火炕設計150。，設置在炕稍側(cè)，炕體1／3處，距離可按照煙囪的2．1低能耗火炕的設計原則抽力大小而決定，一般為250—350mm?？惑w底部約基于火炕現(xiàn)存問題的剖析，火炕在設計和建造中有0．007％的起坡，利于煙氣流動，保證爐灶易燒且不應有明確的設計原則：①采暖穩(wěn)定可靠。首先，炕體用會發(fā)生倒煙。煙氣在中后期通過人字阻煙墻將煙氣分堅固穩(wěn)定、蓄熱性良好的材料；其次，火炕的密閉性要流，使煙氣在炕體內(nèi)流動均勻的同時減緩流動速度，使好；②環(huán)境舒適。改進構(gòu)造

6、方式，改善火炕表面溫度分整個換熱過程更加充分。用花秸泥將炕體縫隙全部封布不均的現(xiàn)象；③經(jīng)濟、技術(shù)可行?；鹂欢酁榫用褡曰I好，防止出現(xiàn)漏煙現(xiàn)象。如果炕體與室外冷墻接觸，需自建，因此，技術(shù)水平應適宜當?shù)氐氖┕ず驮O備條件，要對冷墻保溫，保溫層厚度約為50mm，保溫層可利用同時應使用當?shù)氐牟牧虾吞厣ㄔ旆绞?；建筑的成本空氣間層，也可用細爐灰等耐火材料填充如圖3所示。也能被村鎮(zhèn)居民接受。2．2低能耗火炕的設計考慮到東北地區(qū)大部分分布在嚴寒和寒冷地區(qū)，村鎮(zhèn)住宅面積在50～120m之間，綜合東北地區(qū)極寒氣候、資源狀況、經(jīng)濟技術(shù)水平和居民生活方式等，采取以下技術(shù)措施：(1)架空型火炕。架空型

7、火炕是一種在傳統(tǒng)落地火炕的基礎上改進的新型火炕，又稱為“吊炕”。特點是將炕體架空，提高熱效率同時增加散熱面。在炕體下地面上鋪石子、沙土等蓄熱能力強的材料，以此增圖3人字阻煙墻式火炕平面I蛋和剖面圖加散熱時問，提高室溫熱穩(wěn)定性。架空型火炕的長度可與房間開間長度相同，寬度大多在1800～2200mm，改進火炕形式的同時，優(yōu)化爐灶的燃燒效率。增大也可適當減小炕的長度從而使炕體兩側(cè)也向室內(nèi)散灶膛的體積，使燃料充分燃燒，提高熱效率。根據(jù)常用熱，如圖1所示。燃料的不同，選擇不同的尺寸的爐箅。爐灶的灶門高度應低于火炕進煙口30～