住宅建筑气候适应性通风调控方法

为得出住宅建筑室内可接受热环境的气候适应性通风调控方法,根据适应性模型理论,以aPMV模型为基础,结合重庆地区的调研结果分析得出住宅建筑室内可接受的温度范围;基于状态空间法对重庆地区住宅建筑常用的通风调控技术进行分析研究,包括不同换气次数和分时段设置通风对室内温度的作用分析,从房间温度整体分布角度提出了重庆地区通风技术的分月调控方法;结合室外温湿度等参数的温湿图,具体分析了通风调控对室外气候参数的调控有效区域,得到各月通风调控方法的气候适应性区域。提出的基于室内热舒适适应性模型的可接受热环境的通风调控策略有利于建筑的热工设计和寻求设备的经济运行方式。     

自然通风模式下开放式办公室内局部热舒适的数值分析

自然通风研究应该重点关注人员活动区域而非建筑整体的热舒适性。为了对采用自然通风的办公室的局部热环境情况进行探究,以某办公大楼为例,通过基于Fluent模拟和实地测试的方法对其采用窗户自动控制系统进行自然通风的开放式办公室的局部热环境情况进行了数值模拟。根据模拟结果,讨论了在不同的室外气象参数条件及其对应的通风控制模式下,室内人员活动区的室内预测平均评价和吹风感两个指标表现情况。结果表明,现有自然通风控制策略的室外温度选取范围偏低,在室外气温较低或强风的情况下,仍存在室内预测平均评价偏低和吹风感强的风险。研究对建筑窗户通风控制系统的优化设计具有重要的参考价值。     

夏热冬冷地区居住建筑夜间通风技术的节能分析研究

对利用夏季夜间通风技术改善室内热环境进行了研究,并探讨其适用性及节能潜力.应用DeST软件建立合肥地区某住宅建筑自然通风的模型,由于墙体的蓄热作用,不仅在夜间通风时段,室内热环境有明显的改善,对于次日白天非通风时段的室内热环境也有改善作用.通过设置不同的通风方案比较出夜间通风技术的优越性,通过设置不同的通风次数和通风开始时间等方案,探讨夜间通风技术对次日白天室温的影响程度.最后对合肥市夏季应用夜间通风技术进行了节能潜力的估算.     

玻璃幕墙对室内热环境与能耗的影响

通过测量室内外温湿度,分析西安市某办公建筑玻璃幕墙对室内热环境的影响.根据测试数据回归分析得出夏季室内温度与室外温度的拟合度,通过现场测试和计算得出PMV-PPD值,并调查了办公室内人们对室内热环境的满意度.认为该玻璃幕墙建筑室内热环境能满足大部分人的要求.根据设定不同围护结构,模拟围护结构对建筑能耗的影响,为玻璃幕墙办公建筑提出合理的节能措施和改造方案.     

安徽传统民居夏季室内热环境模拟

设计适应地方气候的建筑结构有利于节能和环保。为研究安徽传统民居对自然条件的适应性,在实测分析的基础上,采用建筑环境模拟软件DeST对室内热环境进行了数值模拟分析。将实测数据,如室外气温、太阳辐射强度、围护结构热物性参数和房间内扰模式等作为已知边界条件,通过对不同自然通风模式的室内热状况进行模拟比较,拟合出了与实测情况相符的自然通风模式。验证了:采用热惯性小、隔热作用好的围护结构和双坡屋顶结构减少建筑的太阳辐射得热对改善室内热环境所起的作用。     

通风屋面下房间热环境计算机模拟

本文以热电模拟为基础,建立了模拟通风屋面下房间的室内热状况的数理模型,它不仅解决了多年来对通风屋面热性能的研究多处于实测而难以预测与定量分析的问题,也为建立一套完整的自然通风建筑热工设计软件包奠定了基础。模型用5种实际屋面的传热模拟得以验证; 文章还给出了用该模型对福建省三种典型屋面的传热模拟与结果分析,它显示了架空层中气流通畅程度对室内热舒适性的影响。     

秦巴山地建筑被动式通风优化设计

提高建筑室内热环境和减少建筑能耗是实现可持续发展的主要途径.通过对秦巴山地典型建筑夏季室内热环境进行实地测试,发现测试建筑室内热环境恶劣.为改善室内热舒适性,因地制宜地提出对典型建筑加设太阳能烟囱和改变房间开口特性进行优化设计.利用ANSYS.CFX三维软件,建立典型建筑及优化建筑的数值模型,结果显示典型建筑室内气流的速度和范围较小,大多数区域处于无风状态.而优化后的建筑,沿进深方向室内风速有显著的提高.同时,太阳能烟囱有利于冬季保温,这对被动式通风技术在秦巴山区建筑中的推广起到积极作用.     

高层住宅中庭结构特性对其自然通风影响研究

运用Airpak软件对高层住宅建筑中庭断面尺寸等结构特性,文章对其自然通风的影响进行了数值模拟研究和实验验证.在同一建筑平面结构条件下,分别选用30、39、48、57、66及75 m等不同高度的住宅建筑为研究对象.同一建筑高度对应选用6个不同尺寸的矩形中庭,分别对其热压通风进行了数值模拟研究.研究结果表明:同一建筑高度下,中庭断面尺寸大的高层住宅建筑热压通风效果好;建筑高度每增加1 m,矩形中庭边长尺寸需增大0.043 m才能满足热压通风下的各住户室内热舒适环境.     

夏热冬冷地区居住建筑基于热舒适的热环境评价指标

提出1个基于热舒适的居住建筑室内热环境评价指标。该指标以夏热冬冷地区冬夏季热不舒适温度出现频率为基础,通过对比冬、夏季室内外热不舒适度来获得室内热环境评价。通过窗墙比、屋面保温、外墙保温和外窗水平遮阳4种情况共37个算例的模拟分析,研究该评价指标的影响因素。研究结果表明:该评价指标能较准确地反映出建筑围护结构变化对室内热环境带来的长期影响,还可以此对比不同围护结构下建筑的节能性。     

陕南传统民居热舒适度调查及改造策略

对陕南青木川老街80户传统民居建筑现状及室内热舒适度调研数据进行分析,提出传统生土墙体及建造技术与陕南地区气候条件适宜性良好,建议更新技术手法并推广。针对生土墙体内墙饰面易脱落、室内通风不佳等问题,通过使用新型内饰面材料、改变门窗开启方式、在特殊部位加入通风装置等措施,实现对现存生土墙体的低成本改造。对已改变使用功能的荣胜昌旱船屋室内热环境进行抽样实测,分析影响室内热舒适度的主要因素并提出改善措施,减少室外温度交换,提高室内热舒适性。     

通透式庭院建筑冬季室内热环境分析

通过对通透式庭院建筑和行列式建筑冬季室内温湿度的逐时测量,比较了两种不同形式的建筑室内热环境.分析通透式庭院建筑对太阳能的利用程度及其与行列式建筑室内热环境的差异.实测数据表明,由于通透式庭院建筑自然通风量较大,弱化了太阳辐射对冬季室内热环境的改善效果,但主要表现在对南向房间的影响.     

重庆地区太阳能建筑一体化应用的实测与分析

根据重庆地区的气候特征和太阳能资源分布特点,提出了适于重庆地区的太阳能建筑一体化应用技术思路——太阳能辅助室内通风降温措施,即充分利用重庆地区夏季强烈的太阳辐射,强化烟囱效应,促进建筑内部自然通风,从而改善夏季室内酷暑闷热的热湿环境,达到节能目的,实现太阳能的被动式利用。通过实测分析,在太阳能的热作用下,室内产生了0.16～0.22m/s的风速,同比提高14%～40%,同时室内平均温度比室外的平均温度降低2.6～3.4℃,有效改善了室内热环境舒适状态。     

高大空间热分层实测和自然通风潜力分析

在自然通风建筑中,垂直方向上温度分布影响着热压通风。现对南京某单体大空间自然通风建筑垂直方向上温度进行实测,得出在九月份垂直温度呈线性变化,梯度在0.1~0.24℃/m范围内。将温度分层结合已有的热压模型,通过CFD模拟验证模型准确性,用Matlab计算分析建筑上下开口比Rab、室内热源q和垂直温度系数α对室内温度和自然通风量的影响,发现室内温度随着建筑上下开口比Rab和室内热源q的增大而增大,随着垂直温度系数α的增大而减小;建筑的自然通风量受室外温度影响较小,随着上下开口比Rab、室内热源q和垂直温度系数α的减小而减小。计算某高大空间在南京、重庆和广州各月的热压通风量和室内温度,结合热舒适模型确定满足基准通风量和热舒适要求的可利用上下开口比Rab范围和各月热舒适时数。结果表明:广州利用自然通风达到热舒适的时数最多,可利用的上下开口比Rab为1~9,室内热舒适时数占各月总时数的比例为35%~70%。     

秦巴山地建筑外窗遮阳与自然通风耦合作用对夏季室内热环境影响分析

提高建筑室内热舒适度和降低建筑能耗是实现建筑可持续发展的主要途径。针对秦巴山区传统建筑夏季室内湿热现象,为改善室内热环境,提出对窗口加设遮阳构件,考虑遮阳与自然通风对室内热环境的耦合作用,对遮阳构件进行优化设计。首先利用Ecotect软件,模拟分析了常见遮阳构件、不同参数下的遮阳百叶对南向窗口太阳辐射的影响,得出百叶构件对综合辐射的遮挡效果最好。其次,利用三维有限元软件ANSYS CFX分析了不同叶宽及倾角下百叶构件对自然通风的影响,得出当采用叶片宽度为200 mm,倾角为30°的遮阳百叶时,建筑自然通风潜力最大。最后,综合考虑百叶构件与辐射得热量及自然通风的耦合关系,建议选用百叶宽度为200mm,倾角为30°的遮阳构件,遮阳系数达0.3,可有效遮挡南向窗口70%的太阳辐射得热量,同时通风潜力大幅提升。     

福建圆形土楼民居空间原型风环境模拟研究

为了进一步研究福建土楼优秀的生态特性,深入研究其室内热环境,土楼民居内部的风环境模拟测试是必不可少的前提步骤.依据福建圆形土楼民居的当地夏热冬暖地区气候环境,提取其典型建筑类型的空间原型,利用PHOENICE分析软件,对在封闭和开敞两种状态下圆形土楼民居内部院落的风环境状况进行了模拟,分析内院空间的通风性能.结果表明:封闭状态下的内院风环境较为稳定,开敞状态下的内院空间通风状况良好,为营造良好的室内热环境提供了适宜条件;福建土楼民居应合理利用自然通风的各种技术措施,适当加入导风板、兜风结构设计等改造设计,实现传统民居的可持续发展.     

被动节能技术对岭南高层住宅生态性的影响

被动式节能方法根据建筑所处的气候特征,以无机械动力的方式与周围环境进行能量交换,可降低建筑耗能并提高建筑生态性.以珠海横琴新家园为例,利用建筑物理环境仿真模拟计算软件的模拟结果和实际的各项物理指标的实测结果的对比,研究了被动节能技术在高层住宅中的应用,并分析了其对岭南地区高层住宅建筑生态性的影响,分析表明:岭南地区高层住宅应采取措施降低太阳辐射和加强室内自然通风以提高室内环境舒适度;为确保良好的室内通风效果,建筑的主要朝向应尽量迎向主导风向,并确保室内通风通道顺畅、均匀,除此以外自然通风开口面积应满足要求且方便调节,以便人们灵活开启使用并在不需要的时候及时关闭;岭南地区高层住宅全年存在较大的降温需求及新风需求,应合理利用建筑遮阳构件减少太阳辐射得热,同时将室外适宜状态下的新风引入室内降温及补充室内新风,从而实现建筑与周围环境的能源和物质交换、构成和谐的建筑热生态系统和风生态系统.     

高大空间建筑室内热环境特性数值分析

通过简化高大空间建筑边界条件,采用标准k-ε湍流模型,利用CFD方法数值分析了其室内热环境特性,并对空调气流组织进行模拟。给出了两种方案对高大空间室内热环境的影响。结果表明:(1)初始方案中高大空间建筑气流组织较差,地板温度较高。(2)优化方案中回风口设在两侧墙壁上,在送风口下方,温度场分布合理,满足热舒适要求。     

天水地区乡村居住建筑热环境调查与优化

为了解乡村民居冬季室内热环境现状,改善乡村居住建筑冬季室内热环境舒适性和节能性,现选取甘肃天水市街亭镇典型乡村民居作为研究对象,对当地现有民居冬季各功能房间室内温湿度、室外温度以及日太阳辐射量进行逐时测量。根据对建筑环境参数,目标建筑空间结构与功能的综合分析,发现当地典型民居存在空间设计不合理、构造措施简陋、用能方式单一等缺陷,室内热环境的舒适性仍达不到规范要求。结合当地冬季寒冷,阳光充足气候特点,考虑到偏远地区经济发展的局限性,从建筑空间设计、围护结构和太阳能资源利用等3方面提出建筑节能优化方案,以满足典型寒冷地区乡村民居热舒适性、经济性、节能性的指标。基于改进的建筑节能改造与优化方案,通过建筑模拟软件Ecotect建立建筑热工分析模型,利用计算机虚拟仿真手段对新方案建筑的热工性能进行模拟分析,评价各项节能设计的效果。结果表明,通过对乡村民居热环境参数的调查与分析,发现在乡村新建与改造建筑设计方案中,立足于当地的气候条件与自然资源,合理设置建筑空间分隔、提高围护结构防寒与保温性能以及增设附加式阳光间门厅以提高建筑被动式得热能力等措施,可有效改善寒冷地区典型乡村民居建筑冬季室内热环境。     

重庆市自然资源在改善室内热湿环境中的作用

通过对重庆市的太阳能、风力、水、土壤能量等可再生能源的统计整理,结合重庆的地理、气候特征,分析了重庆地区利用自然资源实现建筑室内热湿状况改善的潜力,结合建筑选址、建筑构造设计,根据计算模拟,简要分析了重庆地区充分利用自然资源改善室内热湿环境舒适性的技术手段和拟采用的建筑形式、系统形式以及选用原则,为真正意义上的节能建筑设计提供了一些参考.     

窗户传热系数对自然通风建筑室内热环境的影响

窗户传热是影响自然通风建筑室内热环境的重要因素。运用EnergyPlus模拟程序分析了窗户传热系数对夏、冬季自然通风建筑室内热环境的影响,并引入不利因子和热环境偏离温差来评估降低窗户传热系数改善室内热环境的潜力和效果。结果表明:在冬季通过降低窗户传热系数来改善室内热环境的潜力较大,而夏季则可以忽略;减小窗户传热系数不仅可大幅缩短冬季室内操作温度处于不可接受范围内的时间,还可使热环境偏离温差直线下降。通过探究不同窗户传热系数对室内热环境的实际影响,得出了窗户传热系数与热环境偏离温差的关联式。