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

0 Introducción Con el deterioro del medio ambiente global y la intensificación de la crisis energética, la gente se ha dado cuenta gradualmente de la importancia y la necesidad del desarrollo sostenible, especialmente los edificios, que son uno de los tres principales consumidores de energía. prestar más atención al desarrollo sostenible[1]. Desde la aparición de los equipos de calefacción y aire acondicionado en la década de 1960 y su posterior uso generalizado, los edificios han podido depender exclusivamente de equipos artificiales para satisfacer las necesidades de confort. El impacto del clima exterior se ha ido ignorando gradualmente en el diseño arquitectónico, lo que ha dado lugar a muchos problemas. Edificios modernos con alto consumo energético. Si las condiciones climáticas regionales se tienen plenamente en cuenta en el diseño arquitectónico y se utilizan inteligentemente los elementos climáticos exteriores, sin duda 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 es exactamente lo que falta en el diseño arquitectónico moderno. Las residencias tradicionales suelen utilizar recursos climáticos favorables tanto como sea posible para reducir el impacto de las fluctuaciones en el entorno externo [2], organizar racionalmente el espacio a través de técnicas arquitectónicas y seleccionar materiales y estructuras apropiados para lograr un ambiente interior confortable. Aunque este método de diseño pasivo ahorra energía, también tiene desventajas como grandes fluctuaciones de la temperatura ambiente y capacidades de ajuste débiles. Si se mejoran estas tecnologías pasivas, se puede mejorar aún más el confort del ambiente interior, desarrollando así mejor los edificios residenciales tradicionales. 1 Descripción general de las casas residenciales de la aldea Miao La aldea Langde Miao pertenece a la prefectura autónoma de Qiandongnan de la provincia de Guizhou. Está ubicada en la orilla del afluente del río Bala, al pie de la montaña Leigong, el pico principal de las montañas Miao. Está respaldado por montañas y agua, con el pico principal al sur y los picos secundarios izquierdo y derecho a ambos lados. La mayoría de los edificios residenciales del pueblo se construyen de acuerdo con el terreno, utilizando pendientes para formar edificios sobre pilotes de mitad piso y mitad suelo [4], lo cual es una forma arquitectónica local muy distintiva. El edificio utiliza una estructura de madera tipo cubo [5], rodeada por tablas de madera de una sola capa y cubierta con un techo inclinado en voladizo o rígido. El espacio del edificio es en su mayoría de 2 a 3 pisos, siendo el primer piso un auxiliar; espacio y siendo los pisos 2 y 3 las actividades principales. Espacio o espacio de descanso, los aleros se proyectan hacia afuera para formar un espacio semi-exterior con el banco de belleza [4] como centro. Es el espacio de actividades 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 las aldeas Miao El sudeste de Guizhou pertenece al clima monzónico húmedo subtropical medio de montaña [6], con una temperatura promedio anual de 14, 5 a 18, 4 ℃, y una temperatura promedio del mes más caluroso de 23 2 a 27,4 ℃ La humedad relativa media anual es de aproximadamente 80, las horas de sol anuales son 1120 ~ 1327,4 h, hay muchos días nublados, más precipitaciones y la temporada de lluvias es obvia [7]. Langde Miao Village está a 29 km de la ciudad de Kaili y pertenece a una zona de verano caluroso e invierno frío. Su temperatura promedio en el mes más caluroso es de 25,6 ℃ y la temperatura promedio en el mes más frío es de 4,1 ℃ [8]. Esta sección analiza la adaptabilidad climática de los edificios residenciales en Langde Miao Village a partir de métodos de ajuste climático como ventilación natural, métodos de 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. Los lados superior e inferior del edificio son transparentes, lo que facilita el uso completo de la ventilación natural en todas las direcciones. El edificio logra principalmente ventilación y refrigeración natural a través de los dos métodos siguientes: primero, las aberturas de las ventanas están alineadas al norte y al sur, con una gran área de apertura. Las ventanas son ventanas de madera huecas que no están cerradas con vidrio ni papel. instalado en el interior, y el espacio está abierto, la transparencia favorece la ventilación; el segundo es utilizar un techo inclinado ventilado de doble capa (ático ventilado) para enfriar el interior, y se proporcionan losas de piso de madera. en la dirección del hastial. El viento natural puede eliminar el exceso de calor en el espacio triangular para lograr el propósito de enfriamiento. 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 aberturas de puertas o 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 logran protegerse del sol a través de aleros sobresalientes, que miden entre 600 y 900 mm, que básicamente pueden lograr el propósito de dar sombra a las paredes orientadas al sur. Al mismo tiempo, este método se utiliza para formar un espacio de veranda semiexterior, que es un importante espacio de transición interior-exterior y ayuda a reducir el impacto del ambiente exterior sobre el ambiente térmico interior. 3) Enfriamiento por evaporación pasiva Langde Miao Village recibe mucha lluvia cada año, por lo que los residentes utilizan principalmente tejas con mejor absorción de agua como materiales para el techo. Por un lado, la evaporación del agua de lluvia en la superficie exterior de las tejas reduce su temperatura superficial, por otro lado, el agua de lluvia que penetra en el interior de las tejas aún puede mantener el efecto de enfriamiento por evaporación durante un período de tiempo; después de la lluvia.

Además, las aldeas Miao están construidas cerca de montañas y ríos. Hay grandes arrozales alrededor de las aldeas. La evaporación de estos cuerpos de agua también puede reducir la temperatura del aire circundante y formar un ambiente local de baja temperatura. 3 Análisis del ambiente térmico interior de las casas de la aldea Miao Las casas de la aldea Langde Miao contienen técnicas de diseño pasivo originales, pero debido al control limitado del medio ambiente, debe haber algunos defectos técnicos. El autor llevó a cabo una investigación in situ de las casas populares de la aldea de Langde Miao, seleccionó una casa típica de la aldea para probar y evaluar cuantitativamente el ambiente térmico interior y analizó los defectos térmicos de su estructura envolvente. 3. 1 Plan de Prueba La casa residencial a probar es un edificio de cuatro naves con 3 pisos y un área de construcción de 400 m2 aproximadamente. Las paredes exteriores y los tabiques internos del edificio están hechos de tableros de madera de abeto de 40 mm de espesor; la planta baja del primer piso es de cemento, y los pisos 2 y 3 están cubiertos con tableros de madera de 45 mm de espesor y las vigas; las correas del techo inclinado suspendido están pavimentadas con tejas verdes; puertas de madera maciza; en el interior hay ventanas recortadas con cortinas. Seleccione la Sala A y la Sala B en el tercer piso para realizar la prueba (consulte la Figura 2). 3. 2 Contenido de la prueba y equipo de prueba El contenido de la prueba incluye la temperatura del aire interior y exterior, la humedad relativa y la temperatura de la pared de la habitación. Utilice un higrómetro y un termómetro de bulbo seco y húmedo con registro automático para probar la temperatura del aire interior y exterior y la humedad relativa en un intervalo de 30 minutos. La temperatura y la humedad del aire interior se basan en la habitación B. Además, utilice una pistola de termómetro infrarrojo para probar las temperaturas de las paredes de la habitación A y la habitación B con un intervalo de 30 minutos. 3. 3 Horario de la prueba El horario de la prueba es desde las 8:00 horas del 24 de julio de 2011 hasta las 20:00 horas del 25 de julio de 2011. 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. Seleccione el punto de medición de la temperatura y humedad del aire exterior (1) y colóquelo a 1 m de la pared; el punto de medición de temperatura y humedad del aire interior (1) debe estar dispuesto en el centro de la habitación B, a 1,2 m de distancia; desde el suelo. Los puntos de medición de temperatura de la pared son las posiciones centrales dentro y fuera de la estructura del recinto en todas las direcciones. Durante el período de prueba, las ventanas exteriores estuvieron abiertas, la habitación tuvo ventilación natural y los residentes realizaron sus actividades normales. 3. 5 Análisis de los resultados de las pruebas 3. 5. 1 Temperatura del aire y humedad relativa Los cambios en la temperatura y humedad del aire interior y exterior se muestran en la Figura 3 y la Figura 4 respectivamente. En la figura, se puede ver que el interior y el exterior. las fluctuaciones de la temperatura del aire son básicamente las mismas, y la temperatura media diaria del aire exterior es de 28, 1 ℃, con un rango diario de 12 ℃. La temperatura más alta se produce entre las 14: 00 y las 16: 00, alcanzando los 34, 5 ℃; la temperatura media diaria del aire interior es de 27,7 ℃, con un rango diario de 8,3 ℃, la temperatura más alta también apareció entre las 14:00 y las 16:00, alcanzando los 31,8 ℃; la temperatura del aire interior fue ligeramente superior a la del exterior; de 21:00 a 7:00 del día siguiente, y la diferencia máxima de temperatura interior y exterior fue de 3,5 ℃, la mínima es de 0,5 ℃. La humedad relativa del aire interior y exterior fluctúa violentamente, especialmente en el aire exterior. La humedad máxima puede alcanzar 100 y la mínima es sólo 39. La humedad máxima se produce entre la 1:00 y las 4:00 de la mañana, cuando la temperatura del aire exterior. también es el más bajo; el aire interior es relativamente La humedad no cambia tan drásticamente como el aire exterior. La humedad máxima es 84 y la mínima es 54, que está básicamente dentro del rango cómodo. El análisis muestra que la envolvente exterior del edificio no desempeña un papel muy bueno en el aislamiento térmico, lo que hace que el ambiente interior sea térmicamente inestable. La envolvente exterior debe tratarse con un tratamiento a prueba de humedad para mejorar la durabilidad de la envolvente. 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 superficie de la pared es similar a la de la temperatura del aire interior, con amplitudes mayores. Las fluctuaciones de temperatura de la superficie de la pared interior de la pared exterior orientada al oeste son particularmente severas, y las fluctuaciones de temperatura de otras superficies de la pared interior. son básicamente iguales. Los análisis muestran que el techo de doble capa no desempeña ningún papel en la ventilación y la refrigeración. Comparando las temperaturas en la pared interior de la pared exterior orientada al oeste de las habitaciones 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 entre las 15:00 y las 19:00 horas, presentándose la temperatura más alta a las 18:00 horas, alcanzando los 53,8 ℃, con una temperatura media de 31,9 ℃ la temperatura media del muro interior del exterior orientado al oeste; La pared de la habitación B es de 28, 5 ℃ y la temperatura máxima es de 32, 8 ℃.

La temperatura de la pared interior de la pared exterior orientada al oeste de la habitación A es significativamente más alta que la de la habitación B. La razón principal es que la habitación A recibe radiación solar horizontal orientada al oeste por la tarde y los aleros horizontales que sobresalen no proporcionar protección solar eficaz. 4 Defectos térmicos y medidas de mejora de la estructura envolvente de los edificios residenciales de Miao Village A partir 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) Langde. Edificios de Miao Village El material de la envolvente del edificio son tableros de madera de abeto de 40 mm de espesor, que tienen malas propiedades de almacenamiento de calor, lo que afecta gravemente el rendimiento general del aislamiento térmico de la envolvente del edificio. 2) El techo de doble capa no juega un papel muy bueno en la ventilación y refrigeración. La razón principal es que los residentes locales sellaron ambos lados del hastial para lograr un efecto estético y no proporcionaron entradas y salidas de aire para el techo de ventilación. 3) El método de protección solar es único. Los aleros horizontales que sobresalen tienen un mejor efecto de sombreado en las paredes exteriores orientadas al sur, pero el efecto no es obvio en las paredes exteriores orientadas al este y al oeste. Esto provoca que la temperatura de la superficie de la pared interior sea de. las paredes exteriores orientadas al oeste sean demasiado altas por la tarde, aumentando así la ganancia de calor interior. En respuesta a los problemas anteriores, se presentan las siguientes sugerencias de mejora: Primero, mejorar el rendimiento de almacenamiento térmico de la estructura de la envoltura exterior, procesar los materiales de construcción para aumentar su inercia térmica, mejorando así la estabilidad térmica interior. Segundo, en ambos lados; de la pared a dos aguas Configure salidas y entradas de aire para aumentar la velocidad del flujo de aire en el espacio del techo triangular del ático y eliminar el exceso de calor interior. En tercer lugar, fortalezca el tratamiento de protección solar, especialmente para las paredes exteriores orientadas al oeste, use sombrillas verticales o sombrillas tipo deflector; para reducir la radiación solar Ganar calor.

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