李世芬 王佳林

在热工设计分区中，我国华北、西北、东北等地区属于寒冷及严寒地区，该地区的居民常以火炕取暖来适应寒冷的气候。据统计，目前农村地区采暖能耗占中国建筑能耗总量的25%[1]，而北方农宅冬季采暖能耗则占到农村用能总量的40%[2]。火炕历史悠久，最早的记录可以追溯到唐代[3]，其文化内涵丰富，是种种民间艺术的发源地。因此，火炕系统仍有其研究的必要性和价值意义。从节能潜力和文化价值考虑，有必要对火炕进行优化设计。

近年来，学者从民俗文化、农学、建筑物理等多个学科角度对传统火炕做了深入研究。周小花、李德生[3-4]从历史文化的角度探讨了炕字的来源和炕头文化的内涵；何萍[5]从类型学角度对比中国西北与东北地区传统火炕的类型、构造做法及材料装饰，得出两地火炕及其炕文化的演进互动关系和地域特征；郭继业、徐洪波等[6-7]对火炕内部构造进行了详细介绍，通过设置炕梢分烟墙和烟插板来改变烟气的流动速度和流动方式，提高了火炕的传热性能；闫树睿等从设计角度对传统炕灶体系供暖的唐山乡村住宅平面进行优化设计，改善了住宅的供暖、私密性和舒适性；竟峰等[8]从节能角度设计了一种太阳能炕供暖系统，将蓄热池与火炕结合，利用太阳能和炊事余热，达到节能效果；陈月、马秀琴、贺晓杨等[9]从材料优化角度利用多孔铝介质良好的导热性，与石蜡组成复合相变材料，改善了石蜡导热系数小、热阻大的缺点，减缓了热量损失速度；……