夜間通風建筑熱工設(shè)計研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的提高,夏季空調(diào)能耗逐漸成為現(xiàn)代社會能源消耗的重點。與此同時,隨著全球能源問題日趨緊張,被動式建筑降溫技術(shù)逐漸成為業(yè)界關(guān)注的重點問題。夜間通風降溫技術(shù)一方面可以很大程度的降低建筑制冷能耗,同時還可以改善室內(nèi)空氣質(zhì)量,因此逐漸成為國內(nèi)外研究的重要課題之一。但是,由于受到多方面的限制,在實際應(yīng)用方面夜間通風降溫技術(shù)并未普遍推廣。因此,如何使夜間通風技術(shù)應(yīng)用在建筑的初步設(shè)計階段是目前夜間通風技術(shù)發(fā)展的重要方

2、向,這也是本文的研究重點所在。
　　本文以夜間通風的降溫機理作為研究基礎(chǔ),建立夜間通風建筑熱物理模型,通過對影響夜間通風多個相關(guān)參數(shù)分析,尤其是對建筑熱工參數(shù)和通風參數(shù)進行分析并得出不同參數(shù)對夜間通風利用效果影響,通過現(xiàn)場實測研究對理論模型進行驗證和修正;在此基礎(chǔ)上,對影響夜間通風效果顯著的主要參數(shù)進行提煉,以獲取氣象參數(shù)——建筑參數(shù)——降溫效果的對應(yīng)關(guān)系;最后,綜合以上研究,提出一種應(yīng)用相對簡單的夜間通風建筑熱工設(shè)計方法,為夜間

3、通風降溫技術(shù)在建筑設(shè)計初期階段的應(yīng)用提供指導性的設(shè)計方法,從而推動夜間通風降溫技術(shù)更為廣泛和有效的應(yīng)用。
　　本文的主要工作和研究結(jié)論如下:
　　首先,對夜間通風降溫的國內(nèi)外研究進行了詳細的總結(jié),將針對夜間通風的研究劃分為對外部環(huán)境的研究、對建筑自身性能的研究和對于使用環(huán)境的研究三個大類,分別對其進行了廣泛的文獻分析整理,并進行了體系化的歸納總結(jié)。
　　其次,依據(jù)建筑傳熱基礎(chǔ)理論提出了夜間通風理想建筑熱物理模型,并利用

4、數(shù)理方法對理想建筑夜間通風熱物理模型進行了差分求解,獲得室內(nèi)空氣逐時溫度和墻體內(nèi)表面逐時溫度的計算方法,引入延遲時間和衰減系數(shù)的概念,求解出室內(nèi)空氣溫度隨時間的變化規(guī)律。并提出以蓄熱量(mMc)作為建筑熱工性能參數(shù)指標,對影響建筑夜間通風效果的參量進行系統(tǒng)分析。
　　為了驗證模型求解結(jié)果的準確性,在西安地區(qū)選取了一棟高層建筑進行了為期兩周的實驗測試。從14天的測試結(jié)果中選取氣象條件最佳的2天,與模型計算結(jié)果進行對比,對比結(jié)果表明模

5、型計算結(jié)果與實驗測試結(jié)果在整體趨勢上有較好的吻合。
　　最后,在前述夜間通風理想建筑熱物理模型的基礎(chǔ)上,依據(jù)我國北方地區(qū)不同夜間通風降溫氣候適宜性,給出了一種夜間通風建筑的熱工設(shè)計方法,并針對該方法的各個步驟給出了詳細的闡述。該熱工設(shè)計方法設(shè)計和計算步驟簡單明了,計算結(jié)果較為清晰,可以對夜間通風建筑熱環(huán)境有明確的對于和評價,對于建筑設(shè)計人員而言便于理解和應(yīng)用。利用該方法,對夜間通風降溫潛力的四個不同等級適宜區(qū)典型城市進行建筑熱工設(shè)