具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風特性研究.pdf

1、本文從通風的基本概念出發(fā)，通過對不同研究方法特點的比較，選擇多區(qū)域網絡法，建立了具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風的穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)熱力學模型。對熱壓作用、風壓作用以及兩者共同作用下具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風特性進行了系統(tǒng)研究，模擬分析了不同的開口面積、位置以及橫向氣流對具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風的影響。一方面重點研究了高層住宅建筑中庭頂部開口對其自然通風的影響，結果表明頂部開口的面積是抑制高層住宅建筑中庭換氣量的瓶頸。另一方面

2、，著重研究了橫向通道在具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風中的作用。通過對不同位置的橫向通道不同開閉情況進行模擬研究，發(fā)現(xiàn)了橫向氣流對具有中庭空間的高層住宅建筑換氣量的貢獻。文章還針對現(xiàn)實生活中具有中庭空間的高層住宅建筑可能只有一層具有橫向通道的情況進行了模擬分析，結果說明當這個橫向通道位于建筑物中部或較高位置時，更有利于其自然通風。24小時模擬研究表明，熱壓作用時高層住宅建筑中庭及其周圍區(qū)域自然通風效果夜晚好于白天；風壓作用時則換氣量主

3、要由室外風速決定；兩者共同作用時，熱壓作用能夠提供穩(wěn)定的換氣量，風壓作用則帶來較大的瞬時通風量。 通過采用實地測試和主觀調查相結合的方法，對具有中庭空間的高層住宅建筑的內環(huán)境特別是熱環(huán)境進行了調查和研究，發(fā)現(xiàn)自然通風能較好的改善具有中庭空間的高層住宅建筑的熱環(huán)境，其結果與模擬計算的結果具有良好的一致性。 同時，對具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風應用中的以下幾個問題進行了初步分析與探討。 (1) 高層住宅建筑中庭

4、夜間通風； (2) 橫向通道對高層住宅建筑自然通風的影響； (3) 高層住宅建筑中庭頂部開口對自然通風的影響； (4) 具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風的集成設計。 最后，對本文的研究成果進行了總結，并對該課題的發(fā)展前景進行了預測。 論文的創(chuàng)新性成果主要包括： (1)建立了基于具有中庭空間的高層住宅建筑的自然通風多區(qū)域網絡模型，分析了自然通風不同主導驅動力、中庭頂部開口、橫向通道上的開口

5、以及不同開口數量、位置、大小對具有中庭空間的高層住宅建筑換氣性能的影響，及其各參數之間的相互制約關系。通過試驗研究對比，發(fā)現(xiàn)模擬結果和試驗結果基本吻合。分析得出的一系列結論對實際具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風的優(yōu)化設計、程序的簡化設計具有普遍性參考意義，同時也為中庭建筑的自然通風分析介紹了一種簡單適用的方法。 (2) 通過實地測試和調查研究了住戶在具有中庭空間的高層住宅建筑中的生活環(huán)境現(xiàn)狀。提出了利用室內外空氣溫度差的概念來

6、分析自然通風對于具有中庭空間的高層住宅建筑的降溫效果，指出“室內外空氣溫度差”的概念比單純的室內氣溫更能準確的反映自然通風對建筑物的冷卻效果，為實際的自然通風效果評價提供了一個方法。通過試驗研究澄清了某些理論上的模糊認識，比如敞開式中庭內的溫度分層并不像人們認為的那么明顯，其開放式開口加強了自然通風，從而削弱了此類中庭的溫度分層效應。 (3) 首次系統(tǒng)研究了頂部開放、具有均勻分布的橫向通道的高層住宅建筑中庭與周圍空間(走廊)之間