上海某公共建筑围护结构及自然通风技术分析

摘要

围护结构作为建筑的重要组成部分,受室外气象条件作用,直接影响建筑能耗及室内热舒适性。自然通风作为最原始的调节室内环境的手段,其节能潜力已经受到全球科学家的广泛关注,然而如何合理、有效地利用自然通风仍然是科学家、工程师普遍关注的问题。 本文以上海某公共建筑为背景,重点对围护结构及自然通风进行技术分析。 首先以能耗模拟软件DOE-2模拟此公共建筑能耗,对比分析不同窗墙比、围护结构传热系数对建筑能耗的影响。根据建筑功能及经济要求,提出相关节能建议,并由此推导此类大型公共建筑中围护结构对建筑能耗的影响程度。 其次,详细分析上海自然通风的影响因素,从气象学的角度(温度、湿度、风向和风速)探讨自然通风在上海地区的有效性。分析当前流行的自然通风热舒适性模型,明确上海地区自然通风舒适性温度范围。 再次,进行自然通风效果计算以及CFD模拟分析,给出合理的自然通风开口位置,分析过渡季节不同排风方式时候室内气流状况,简要分析夏季夜间通风的可能性。综合分析,最终提出该公共建筑的自然通风建议。 最后,得出结论。综合评定,给出围护结构节能及自然通风应用管理相关建议。

目录

文摘

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声明

第1章引言

1.1课题背景

1.2我国建筑节能现状

1.3围护结构节能分析

1.3.1传热系数限值

1.3.2能耗模拟软件应用于建筑节能

1.4充分利用自然通风节能

1.4.1自然通风发展背景

1.4.2自然通风存在问题

1.4.3自然通风研究目的

1.4.4自然通风研究方法

1.5本课题的研究目的和主要研究工作

1.5.1研究目的

1.5.2研究方法

1.5.3研究内容

1.6本章小结

第2章公共建筑模型建立

2.1能耗模拟软件DOE-2

2.1.1 DOE-2的结构

2.1.2 DOE-2的计算思路

2.1.3 DOE-2的计算原理

2.2模型的建立

2.2.1地理位置和天气条件

2.2.2建筑模型

2.2.3建筑模型因子分析、确定

2.2.4建筑内部参数

2.3本章小结

第3章公共建筑的负荷能耗分析

3.1建筑负荷及能耗分析

3.1.1建筑负荷

3.1.2逐时建筑负荷

3.1.3建筑空调能耗

3.2 2500人大会议厅负荷及能耗分析

3.2.1逐时建筑负荷

3.2.2空调能耗

3.3中庭负荷及能耗分析

3.3.1逐时建筑负荷

3.3.2空调能耗

3.4窗墙比对建筑能耗的影响

3.4.1建筑负荷

3.4.2建筑能耗

3.5墙体传热系数对建筑能耗的影响

3.6外窗传热系数对建筑能耗的影响

3.7结论

第4章上海自然通风因素分析

4.1使用自然通风的建筑条件

4.2自然通风的作用机理

4.2.1利用风压自然通风

4.2.2利用热压自然通风

4.2.3利用风压和热压相结合自然通风

4.3上海气象特征

4.3.1室外温度、相对湿度

4.3.2风向与风速

4.4自然通风评价模型

4.4.1 PMV修正模型

4.4.2适应模型

4.5舒适温度范围

4.6本章小结

第5章自然通风效果计算及模拟分析

5.1自然通风效果计算

5.1.1中庭负荷及全面通风换气量

5.1.2进、排风窗面积计算

5.2研究方法

5.3外部风环境模拟

5.3.1外流场物理模型

5.3.2计算方法

5.3.3外流场模拟

5.4本章小结

第6章自然通风室内环境模拟

6.1物理模型

6.2屋面天窗排风

6.2.1几何模型

6.2.2模拟结果

6.3南北侧墙高位排风

6.4两种排风方案综合分析

6.5夏季夜间通风

6.6自然通风建议

6.7本章小结

第7章结论与展望

7.1结论

7.2进一步工作的方向

致谢

参考文献

个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果