严寒地区办公建筑应用夜间通风的室内热环境研究

摘要

本文通过对哈尔滨某办公建筑夜间通风室内热环境及节能效果的研究，探讨严寒地区办公建筑最大可能地利用室外风带来的自然冷量，改善室内热环境和室内空气品质，同时降低空调系统能耗。
　　对哈尔滨市某办公建筑利用夜间通风改善室内热环境进行了实验研究，并确定了夜间通风的原则。实验结果表明：对于一般办公房间，应用夜间通风后，其室内热环境如室内空气温度、空气流速都满足热舒适标准的要求。室内空气温度和墙体内表面温度有明显的滞后和峰值的衰减。说明在严寒地区夏季办公建筑应用夜间通风可以有效改善室内热环境。
　　建立了夜间通风和空调送风的数学物理模型，用Airpak软件对室内热环境进行了模拟计算，给出了室内空气温度场、速度场，用P.O.Fanger的热舒适评价指标PMV和PPD计算了热舒适场，对模拟结果进行了分析，并对模拟结果进行了检验。
　　对夜间通风的影响因素进行了模拟与分析。结果表明：进风口风速和进风口面积对夜间通风的影响都很大。
　　对某一模型房间应用空调送风、单窗夜间通风、双窗夜间通风的模拟结果表明：并不是所有房间都适合夜间通风，但可以通过其他通风方式，利用室外新风改善室内热环境和减少空调运行的时间。

目录

严寒地区办公建筑应用夜间通风的室内热环境研究

STUDY ON NIGHT VENTILATION TO IMPROVEINDOOR THERMAL ENVIRONMENTIN OFFICE ROOMS IN COLD AREA

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题来源

1.2 课题背景

1.3 研究意义

1.4 国内外在该方向的研究现状及分析

1.4.1 国外研究现状

1.4.2 国内研究现状

1.5 目前存在的问题

1.6 本课题的主要研究内容

第2章 夜间通风实验研究

2.1 实验对象

2.2 实验方案

2.3 数据采集

2.3.1 测试仪器

2.3.2 测点布置

2.4 测试结果与分析

2.4.1 测试期间室外温度

2.4.2 房间1、2 的测试结果比较

2.4.3 房间3 在空调通风、开单窗夜间通风情况的测试结果比较

2.4.4 房间3 在空调通风、开双窗夜间通风情况的测试结果比较

2.5 节能性与经济性分析

2.6 本章小结

第3章 夜间通风数学模型建立

3.1 CFD 商业软件介绍

3.1.1 Airpak 软件结构

3.1.2 AirPak 求解过程

3.1.3 Airpak 中的湍流模型

3.1.4 Airpak 中的辐射模型

3.1.5 Airpak 中的太阳辐射模型

3.2 本文的模型方程

3.2.1 控制方程

3.2.2 夜间通风的湍流模型

3.2.3 空调送风的湍流模型

3.2.4 求解收敛的判断

3.3 本章小结

第4章 夜间通风房间流场的数值模拟

4.1 物理模型的建立

4.1.1 空调送风物理模型的建立

4.1.2 夜间通风物理模型的建立

4.2 模拟结果与分析

4.2.1 空调送风房间流场模拟结果与分析

4.2.2 夜间通风房间流场模拟结果与分

4.2.3 夜间通风、空调送风模拟结果的对比分析

4.3 模型的校核

4.4 本章小结

第5章 夜间通风的影响因素分析

5.1 进风口风速对夜间通风的影响

5.1.1 物理模型的建立

5.1.2 风速为2.5m/s 时，室内流场模拟结果分析

5.1.3 风速为3.5m/s 时，室内流场模拟结果分析

5.1.4 不同风速的模拟结果分析

5.2 进风口面积对夜间通风的影响

5.2.1 物理模型的建立

5.2.2 进风口面积0.15m2 时，室内流场模拟结果分析

5.2.3 进风口面积0.3m2 时，室内流场模拟结果分析

5.2.4 不同进风口面积的模拟结果分析

5.3 特殊位置房间对夜间通风的影响

5.3.1 空调送风物理模型的建立

5.3.2 单窗夜间通风物理模型的建立

5.3.3 双窗夜间通风物理模型的建立

5.3.4 空调送风模拟结果与分析

5.3.5 单窗夜间通风模拟结果与分析

5.3.6 双窗夜间通风模拟结果与分析

5.3.7 特殊位置房间对夜间通风的影响

5.4 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

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢