高层住宅外窗设计形态对室内自然通风影响的研究——以合肥地区为例

摘要

随着土地资源的日益紧张和建筑行业的高速发展，高层住宅成为中国住宅的主要类型，而高层住宅复杂的外部风环境使人们越来越多地使用空调等机械通风手段来提高居住舒适性。但是由于长时间工作和生活在封闭的空间中，不仅会使人感到情绪压抑和焦虑，而且会导致人体出现各种不适感。外窗作为住宅实现自然通风的主要途径，对于保持健康、舒适的居住生活起着非常重要的作用。合理的外窗设计可以实现降低建筑能耗、减少碳排放，对建筑节能和可持续发展做出重要贡献。
　　本文所关注的是合肥地区高层住宅外窗设计形态及其对室内自然通风的影响。首先，分析“被动式”节能设计对中国可持续发展战略的重要性。其次，在调研合肥地区高层住宅中主要功能空间的外窗，进而总结出合肥地区高层住宅外窗的16种典型设计形态。基于以上调研结果，使用PHOENICS软件模拟16种典型外窗设计形态的19种工况下的室内自然通风，来研究在不同外窗设计形态情况下的室内自然通风。最后，结合数值模拟的结果和其他相关因素，针对性地提出了一些关于高层住宅外窗设计的优化建议。
　　本文重点分析了在不同外窗设计形态下的室内自然通风结果，总结各工况下室内自然通风的特点和存在的问题，并将各工况的模拟结果进行横向和纵向的对比，进而总结出各种外窗设计因素对室内自然通风影响的一般规律。
　　本文最后还通过归纳总结相关规范中与高层住宅外窗设计相关的规定，并结合人体工程学，对高层住宅外窗设计针对性地提出优化建议。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 结论

1．1 研究背景

1．2 建筑风环境研究现状

1．2．1 国外建筑风环境研究现状

1．2．2 国内建筑风环境研究现状

1．3 研究内容与研究方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．4 研究目的与研究意义

1．5 论文框架

第2章 合肥地区高层住宅外窗设计形态实况调研

2．1 调研说明

2．1．2 调研方法介绍

2．2 合肥地区高层住宅外窗设计形态实况调研

2．2．1 宝利丰广场外窗设计形态调研

2．2．2 恒大中央广场外窗设计形态调研

2．2．3 滨湖万科城外窗设计形态调研

2．2．4 华润橡树湾外窗设计形态调研

2．2．5 三盛颐景园外窗设计形态调研

2．2．6 其他高层住宅外窗设计形态调研

2．2．7 起居室外窗设计形态整理

2．2．8 主卧室外窗设计形态整理

2．2．9 合肥地区高层住宅外窗设计形态现状总结

2．3 室内风速实测

2．3．1 阳台外窗开启位置对室内风速的影响

2．3．2 阳台侧窗开启情况对室内风速的影响

2．3．3 主卧室外窗开启情况对室内风速的影响

2．3．4 主卧室侧窗开启情况对室内风速的影响

2．3．5 室内风速实测结果汇总

第3章 建立室内自然通风模型

3．1．1 自然通风的基本原理

3．1．2 气候因素对室内自然通风的影响

3．1．3 建筑结构及周边环境对室内自然通风的影响

3．1．4 风向入射角对室内自然通风的影响

3．1．5 房间开口位置和高度对室内自然通风的影响

3．1．6 房间开口面积对室内自然通风的影响

3．2 研究工具

3．3．1 模拟对象概况

3．3．2 模拟分析区域

3．3．3 参数设定

3．4 模拟工况说明

第4章 高层住宅外窗设计形态对室内自然通风的影响

4．1 室外风压值

4．2 不同外窗设计形态下室内风环境模拟结果

4．3 模拟结果分析

4．3．1 通风口面积大小对室内平均风速的影响

4．3．2 通风口位置对室内平均风速的影响

4．3．3 侧窗开启对室内平均风速的影响

4．3．4 凸窗与墙面窗对室内平均风速的影响

4．3．5 阳台外窗开启扇位置对室内平均风速的影响

4．3．6 楼层位置对室内平均风速的影响

第5章 合肥地区高层住宅外窗设计优化建议

5．1 自然通风评价标准

5．2．1 规范中对住宅外窗设计的规定

5．2．2 人体工程学对住宅外窗设计的影响

5．3 合肥地区高层住宅外窗设计优化建议

5．3．1 应合理设置外窗开启扇位置

5．3．2 应合理配置窗扇分格数量和开启扇数量

5．3．3 在局部区域使用高窗

5．3．4 阳台外窗开启扇设置应避免阳台隔墙干扰

5．3．5 宜将通风扇与开启扇结合设置

5．3．6 合理配置导风构件

第6章 结论

参考文献

附录