建筑节能博士论文提纲

论文题目：青海地区清真寺大殿室内热舒适研究

摘要：清真寺在中国两千多万穆斯林日常生活中是重要的社会文化活动中心,并且中国清真寺建筑的风格都有各地民族的文化特征。总而言之,清真寺体现了伊斯兰教历史文化、建筑艺术、教育经济的辉煌成就。青海省西宁市地处中高海拔且气候干燥寒冷,青海地区的清真寺在过往的很长一段时间里,受地理环境及气候、费用、建筑技术等很多因素的限制,使得室内热环境不佳,所建清真寺大殿不能完全满足众多穆斯林的使用需求。近二十年来,中国经济飞速发展,穆斯林的生活品质逐渐提高,对一些老旧的清真寺扩建以及新建清真寺成为普遍状况。随着礼拜大殿空间的扩大,导致大殿热环境质量较差,营造一个良好的室内热环境,不仅有利于礼拜人员的身体健康而且还能降低清真寺的采暖能耗。通过对清真寺大殿室内热环境与热舒适的研究,可以为以后新建清真寺建筑提供设计的参考依据,目前对清真寺的室内热环境以及热舒适研究鲜有学者研究。所以,对清真寺热环境及大殿热舒适研究是十分有意义的。通过对青海地区西宁南关清真寺大殿室内外热环境状况进行实地测试,比较分析测试结果。对前来清真寺做礼拜的穆斯林进行了问卷调查,并且对在大殿室内热舒适的不满意率进行统计。从围护结构、门窗节能、供暖方式等角度出发,研究影响大殿室内热环境的因素,应用西安建筑科技大学茅艳博士提出的人体热舒适气候适应性模型以及软件分析计算得出冬季热舒适温度参考值。提出改善大殿热环境提高热舒适的技术措施。为建造可持续型、舒适型的清真寺建筑提供设计参考。通过分析处于中高海拔地域的人体热舒适特性,以及在清真寺现场进行问卷调研整理并分析得到的数据,利用人体热舒适模型作为依据,提出清真寺大殿室内热舒适温度的参考值。与此同时针对既有清真寺存在的问题,模拟分析出清真寺当地适宜的被动式设计方法,得出改善大殿室内热环境的适宜技术措施。室内人体热舒适PMV指标由于无法直接检测,本文拟利用人工神经网络技术,研发室内人体热舒适评价网络模型的计算机程序,对室内PMV指标进行智能化预测。本文对具有典型代表性的阿拉伯风格清真寺进行调研、现场测试,通过理论的研究初步确定大殿室内的热动态平衡物理模型,分析大殿室内的热环境状况、对大殿室内热环境及人体热舒适进行评价,深入分析各个影响室内物理环境的因素之间的联系,初步开展人体热舒适研究；研究清真寺大殿被动式建筑技术措施,提出融合外来建筑风格下适应本地气候的清真寺建筑设计策略,为建造节能舒适的清真寺大殿提供技术指导,初步建立清真寺大殿的建筑科学理论和实践方法体系。最后,在Ecotect Analysis软件里建立南关清真寺建筑模型,并且应用被动式改善技术措施建立新的改善后的建筑模型,对建筑改善前后室内温度变化进行模拟并分析。将改善前后的室内温度数据结果对比分析,验证改善技术措施的效果。

关键词：青海;清真寺;热舒适;实测分析;改善措施

学科专业：建筑技术科学

摘要

abstract

1 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 清真寺概述

1.1.2 青海地区清真寺发展与演变现状

1.1.3 清真寺大殿空间演变与热舒适度引发的思考

1.2 青海地区主要气候特征

1.3 青海地区能源现状分析

1.4 研究目的与意义

1.5 国内外研究现状

1.5.1 国外研究现状

1.5.2 国内热环境研究现状及发展

1.6 研究内容与研究方法

1.6.1 研究内容

1.6.2 研究方法

1.6.3 研究框架

2 影响室内热环境的气候因素及热环境基础理论

2.1 室内热环境

2.1.1 影响室内热环境的因素

2.2 人体与环境热交换理论及人体热舒适影响因素

2.2.1 人体与环境热交换

2.2.2 影响人体热舒适的参数

2.3 室内热环境评价指标

2.3.1 其他指标

2.4 室内热舒适度评价标准

2.4.1 ASHRAE及IOS7730评价标准

2.4.2 我国室内热舒适度评价标准及相关设计指标

2.5 本章小结

3 清真寺大殿热环境研究

3.1 清真寺建筑的现状

3.1.1 清真寺建筑的形态特点

3.1.2 清真寺基本设计和构造特征

3.2 冬季清真寺大殿室内热环境现场实测及分析

3.2.1 冬季大殿室内热环境状况

3.2.2 冬季大殿室内热环境实测

3.2.3 冬季大殿热环境的问卷

3.2.4 环境温湿度对人体体温的影响

3.2.5 冬季大殿热环境影响因素的统计分析

3.3 冬季室内热舒适的计算

3.3.1 PMV—PPD计算

3.3.2 热舒适参数的选择

3.3.3 预测平均投票值PMV计算

3.4 夏季清真寺大殿室内热环境现场实测及分析

3.4.1 夏季大殿室内热环境状况

3.4.2 夏季大殿室内热环境实测

3.5 本章小结

4 清真寺大殿室内人体热舒适及热环境模拟分析

4.1 清真寺大殿室内人员的活动特点

4.1.1 服装热阻的差异

4.1.2 新陈代谢率的差异

4.1.3 室内热舒适参考值

4.1.4 热中性温度的确定

4.2 青海气候环境对人体热舒适的影响

4.2.1 低气压环境中影响PMV的因素

4.3 清真寺大殿室内热舒适预测模型建立

4.3.1 热舒适度预测建模方法介绍

4.3.2 BP神经网络

4.3.3 基于BP神经网络的预测建模

4.3.4 模型的训练与评价

4.4 Ecotect模拟分析

4.4.1 模拟软件的选择和模拟的流程

4.4.2 主要气象条件分析

4.4.3 热舒适温度分析

4.4.4 被动式策略分析

4.5 本章小结

5 改善清真寺大殿室内热环境的措施

5.1 改善冬季室内热环境的措施

5.1.1 建筑的体形和建筑的朝向

5.1.2 围护结构保温蓄热改善技术措施

5.1.3 间歇性地暖采暖时间建议

5.1.4 改善冬季室内空气质量的换气措施

5.2 改善前后建筑模型的建立

5.2.1 改善前后建筑室内温度对比分析

5.2.2 改善前建筑室内逐时温度模拟分析

5.2.3 改善后建筑室内逐时温度模拟分析

5.2.4 改善前后建筑室内逐时温度变化对比分析

5.2.5 改善前后建筑全年采暖能耗分析

5.3 适应地区气候的改善夏季室内热环境措施

5.3.1 利用自然通风改善室内空气品质

5.3.2 创造适宜的微气候

5.3.3 植物和水的利用

5.4 本章小结

6 结论

6.1 主要内容及结论

6.2 论文的不足

参考文献

附录1 室内热环境调查问卷

致谢