火炕是我国最古老的农村建筑采暖方式,几千年来帮助人们抵御严寒,是一种比较有效的分散式采暖方式。随着社会进步和农村经济的迅速发展,人们对住宅的热舒适性要求也随之提高。火炕主要依照民间的经验进行设计和搭建,缺少理论基础支持,形式多样且热工性能优劣不一。许多火炕的炕面温度场不均匀,综合效率低,采暖效果不好。传统的火炕已经难以满足人们的舒适要求,尤其是有多房间需要采暖的场合。部分地区的人们使用土暖气来改善室内热环境,造成每年要消耗大量的煤等商品能源,带来很大的能源需求和环境压力。因此对火炕进行改进或创新是我国北方农村建筑采暖技术转换和更新的关键。需要合理地设计和使用火炕以提高其热性能,从而为农村采暖方式的工程设计提供科学依据。本文以火墙式火炕为背景,利用传热学、流体力学等知识对火墙式火炕的研究成果进行深入分析和梳理,得出火墙式火炕亟需解决的问题,针对其存在的缺点和农村建筑现状做了以下工作：首先,针对火墙式火炕存在的缺点,提出相应的改进措施,并通过秋季和冬季两个季节的实验对改进后的效果进行检验。结果表明,改进后的火墙式火炕排烟温度可降低20-35℃,火炕对高温烟气的热量利用率得到提高；火炕内部烟气流动更加均匀,有利于炕面温度的均匀；炕墙中后端温度得到提高,均温提高了10-20℃,火炕的供热能力得到大幅提升。其次,在火墙式火炕的基础上,将热水采暖系统加入,提出一种新型的采暖方式。利用热水的自然循环将火墙燃烧室的部分热量转移,从而达到单纯利用生物质燃料解决整栋住宅的采暖问题的目的。通过合理设计,搭建了实验台,对加设热水系统后的火墙式火炕、热水系统的热工性能以及室内热环境进行了研究。结果表明,新的采暖系统在保证火炕房间采暖前提的条件下,能够满足无炕、无火墙房间的短期采暖问题,进一步降低了火炕的排烟温度,并且提高了火炕的热舒适性；新系统可以燃用各种生物质燃料,从而能够减少农村商品能的消耗量,缓解能源压力和环境污染问题。最后,利用氧气消耗法和二氧化碳产生法这两种方法对两种燃料在火墙中的放热功率进行了预测,得出了玉米芯和玉米秸秆的放热功率曲线。结果表明：相同燃烧条件下,玉米秸秆的燃烧速率和放热功率要远远高于玉米芯,玉米芯的放热功率在0-80kW之间,玉米秸秆的放热功率在0-120kW之间,二者都符合正态放热规律；两种方法的实验结果对比验证了放热曲线的可靠性,为下一步建立燃料的燃烧模型提供了依据。