典型住宅建筑开口对室内风热环境影响的研究

摘要

我国能源消耗与经济增长、环境保护和社会发展之间的矛盾愈来愈大。国家已经把建筑节能放到了战略地位。通过传统主动式空调获得满意的室内环境需要消耗大量能量，自然通风是以最接近自然和节能的方式实现舒适或者可接受的建筑室内环境的主要措施之一。
　　本文首先展开自然通风理论基础研究。即对自然通风的产生机理，自然通风的功效，以及自然通风的影响因素和影响规律等作以详细的阐述和分析。由此建议灵活运用建筑设计，综合考虑建筑外形、建筑布局与朝向、屋顶、外墙、建筑分隔、竖井、门窗等影响自然通风的各个因素，从而合理组织风压和热压通风。
　　本文选用计算流体力学方法，即 CFD方法，对室内自然通风进行数值模拟。室内自然通风气流属于湍流流动，阐述其理论基础和数学物理模型，根据模型选用Phoenics3.3版软件对某户型不同的三套住宅在自然通风条件下室内风环境和热环境进行数值模拟计算与分析。
　　自然通风室内风环境模拟主要研究了建筑开口面积及相对位置对自然通风效果的影响。模拟结果显示，建筑开口面积对室内风速和室内通风量都有影响，应使窗地面积比大于8％小于28％能够满足使用要求。并应使用加窗，或调整阳台门位置，以及局部加机械通风等手段来改善室内风环境。
　　自然通风室内热环境模拟主要研究了热舒适的相关标准和指标，以及室外进口温度和进口风速对室内热环境的影响。模拟结果显示，随着进口风速增加，室内PMV减小，PPD随着进口风速的增加先急速降低，后缓慢降低，当进口风速超过2m/s后又缓慢升高。且在给定条件下，得出获得室内最佳自然通风热舒适效果的最适宜室外风速为2.1m/s，能接收的室外最小风速是0.47m/s。随着进口气温的增加，室内温度和PMV线性增大，且 PMV变化的斜率比室内平均温度变化的斜率大，PPD随着室外温度呈指数变化。

目录

典型住宅建筑开口对室内风热环境影响的研究

HATCH INFLUENCE ON INDOOR WIND

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 研究现状

1.3 本文主要内容

第2章 自然通风的影响因素分析研究

2.1 自然通风机理

2.2 国家标准中关于自然通风的有关规定

2.3 自然通风的功效

2.4 自然通风的影响因素

2.5 自然通风的研究方法

2.6 本章小结

第3章 CFD数值模拟理论与方法

3.1 CFD数值模拟

3.2 湍流特征及其模拟方法

3.3 控制方程组

3.4 控制方程的求解

3.5 Phoenics软件

3.6 本章小结

第4章 建筑自然通风室内风环境模拟研究分析

4.1 室内风环境评价指标

4.2 算例条件

4.3 室内自然通风模拟分析

4.4 建筑开口面积对自然通风的影响

4.5 建筑开口位置对自然通风的影响

4.6 本章小结

第5章 建筑自然通风室内热环境模拟研究分析

5.1 热舒适指标

5.2 室内环境热舒适标准

5.3 自然通风下的热舒适研究

5.4 进口气流速度对室内环境热舒适的影响

5.5 进口气流温度对室内环境热舒适的影响

5.6 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

致谢

个人简历