夏熱冬冷地區(qū)內(nèi)廊式教學樓自然通風技術策略研究
發(fā)布時間:2020-12-11 23:14
近年來,建筑行業(yè)的發(fā)展迅猛,2019年國家住建部出臺了《綠色建筑評價標準》和《綠色校園評價標準》都對自然通風提出了規(guī)范和要求,接著2020年新冠疫情肆虐,自然通風顯得尤為重要。在此背景之下,本文著眼于高校中最普遍的內(nèi)廊式教學樓,以安徽省會合肥為代表,研究夏熱冬冷氣候分區(qū)的內(nèi)廊式教學樓通風情況,用以CO2為示蹤氣體的實驗方法測試了不同工況下的自然通風效果,并根據(jù)自然通風原理提出內(nèi)廊式教學樓的自然通風優(yōu)化策略,力求在滿足健康、舒適的同時,利用自然通風節(jié)約能源,綠色發(fā)展。本文針對夏熱冬冷氣候區(qū)的獨特性,探究如何利用自然通風原理對內(nèi)廊式教學樓室內(nèi)風環(huán)境進行優(yōu)化,首先根據(jù)國內(nèi)外文獻中對于自然通風方式的技術策略進行歸納和分析,從設計的角度討論優(yōu)化自然通風的方式。接著通過對合肥地區(qū)氣象條件的分析,結合CFD模擬軟件,對不同開窗形式和輔助自然通風的構造方式進行探索,如利用高側(cè)窗、翼墻導風的位置和排布方式進行模擬對比;再以實地調(diào)研的既有高校內(nèi)廊式為實例,從建筑的平面入手,結合CFD模擬探究內(nèi)廊式的長度和過渡空間對于室內(nèi)風場的影響;再從剖面的角度提出利用高聳空間如拔高的樓梯間以及橫向的風管來優(yōu)化室內(nèi)的流場...
【文章來源】:安徽建筑大學安徽省
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
翼墻導風的不同設置方式(圖片來源:作者自繪)
安徽建筑大學碩士學位論文第一章緒論-12-墻上的通風口進行設置,翼墻的寬度與窗戶的尺度有關,一般為窗寬的0.5倍~1.0倍之間,如下圖所示。圖1-1翼墻導風的不同設置方式(圖片來源:作者自繪)通過窗戶形式的不同進行導風,經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),在高校教學樓的設計中,常使用推拉窗,較少使用平開窗和上懸窗(中懸窗和下懸窗在調(diào)研中未發(fā)現(xiàn)),不同的窗形式會影響室內(nèi)氣流的方向,雙懸掛式的外開上懸窗和下懸窗會影響氣流進入室內(nèi)的方向,但是此種窗戶能夠打開的面積不到整個窗格的一半,因此常會影響通風效率。水平推拉窗為調(diào)研的高校教學樓中最為常用的開窗形式,其在控制室內(nèi)氣流模式上不如其他的開窗形式有效,因為在垂直方向上的風向變化遠不及在水平方向,因此對于室內(nèi)氣流組織的影響不大且其可開啟部分的面積為窗戶面積的一半。外開式的平開窗,在完全打開時,可開啟面積為整個外開窗的面積,向外打開的窗扇也可以形成類似于翼墻導風的效應。中懸窗可以調(diào)整其開啟的角度,以控制豎直方向的氣流。在過渡季和夏季的主導風向上種植高低不同的植物,配合來流風可以減少風的損失,增強室內(nèi)氣流,以不同的方式組合植物還可以形成如“文丘里效應”等加速風場的效果,進一步增強室內(nèi)通風效果。圖1-2四種懸窗的通風示意圖(圖片來源:作者自繪)
安徽建筑大學碩士學位論文第一章緒論-13-1.7.2高聳空間的利用對于夏熱冬冷地區(qū)來說,冬季利用室內(nèi)外的溫度差業(yè)以進行以熱壓為動力的自然通風,冬季人們習慣于關閉門窗以減少室內(nèi)溫度的損失,只能通過門窗的縫隙來進行少量的換氣,這種換氣遠遠達不到人們對于新風量的需求,因此,對于有高聳空間的建筑,人們常利用空氣受熱后體積增加,密度減小上升的原理來進行熱壓通風,對于高聳空間的利用,可以按照高聳空間位置的不同分為中庭熱壓通風、高聳空間位于兩側(cè)的熱壓通風、以及樓梯間的熱壓通風,示意圖如下所示:圖1-3不同種類的高聳空間(圖片來源:作者自繪)1.7.3通風塔通風塔,一種可以同時利用風壓和熱壓通風的裝置,當代發(fā)展出很多其他的類型,如可采光的風塔、可旋轉(zhuǎn)的通風塔、可蒸發(fā)冷卻的通風塔等等。通風塔常用于解決大進深的建筑,進深超過層高的2.5倍以上,單側(cè)自然通風無法滿足自然通風的需求。通風塔上具有可以將屋頂新風引入建筑的捕風構造,其進風口的選擇依據(jù)當?shù)匦柙鰪娡L月份的風玫瑰參數(shù)確定,確定在一個面或多個面上進行設置進風口。通風塔還可以與高聳空間或樓梯間綜合設置,通過煙囪效應來增強夏季或過渡季節(jié)的自然通風,在樓梯間的屋頂上設置出風口,并在樓梯間下部背陰處,設置可以進風的進風口,空氣在頂部被太陽加熱而加速排除,下部處與背陰處的進風口不斷的補充新鮮的空氣,若有地下空間,可以將進風口與地下室聯(lián)通,后進入建
本文編號:2911395
【文章來源】:安徽建筑大學安徽省
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
翼墻導風的不同設置方式(圖片來源:作者自繪)
安徽建筑大學碩士學位論文第一章緒論-12-墻上的通風口進行設置,翼墻的寬度與窗戶的尺度有關,一般為窗寬的0.5倍~1.0倍之間,如下圖所示。圖1-1翼墻導風的不同設置方式(圖片來源:作者自繪)通過窗戶形式的不同進行導風,經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),在高校教學樓的設計中,常使用推拉窗,較少使用平開窗和上懸窗(中懸窗和下懸窗在調(diào)研中未發(fā)現(xiàn)),不同的窗形式會影響室內(nèi)氣流的方向,雙懸掛式的外開上懸窗和下懸窗會影響氣流進入室內(nèi)的方向,但是此種窗戶能夠打開的面積不到整個窗格的一半,因此常會影響通風效率。水平推拉窗為調(diào)研的高校教學樓中最為常用的開窗形式,其在控制室內(nèi)氣流模式上不如其他的開窗形式有效,因為在垂直方向上的風向變化遠不及在水平方向,因此對于室內(nèi)氣流組織的影響不大且其可開啟部分的面積為窗戶面積的一半。外開式的平開窗,在完全打開時,可開啟面積為整個外開窗的面積,向外打開的窗扇也可以形成類似于翼墻導風的效應。中懸窗可以調(diào)整其開啟的角度,以控制豎直方向的氣流。在過渡季和夏季的主導風向上種植高低不同的植物,配合來流風可以減少風的損失,增強室內(nèi)氣流,以不同的方式組合植物還可以形成如“文丘里效應”等加速風場的效果,進一步增強室內(nèi)通風效果。圖1-2四種懸窗的通風示意圖(圖片來源:作者自繪)
安徽建筑大學碩士學位論文第一章緒論-13-1.7.2高聳空間的利用對于夏熱冬冷地區(qū)來說,冬季利用室內(nèi)外的溫度差業(yè)以進行以熱壓為動力的自然通風,冬季人們習慣于關閉門窗以減少室內(nèi)溫度的損失,只能通過門窗的縫隙來進行少量的換氣,這種換氣遠遠達不到人們對于新風量的需求,因此,對于有高聳空間的建筑,人們常利用空氣受熱后體積增加,密度減小上升的原理來進行熱壓通風,對于高聳空間的利用,可以按照高聳空間位置的不同分為中庭熱壓通風、高聳空間位于兩側(cè)的熱壓通風、以及樓梯間的熱壓通風,示意圖如下所示:圖1-3不同種類的高聳空間(圖片來源:作者自繪)1.7.3通風塔通風塔,一種可以同時利用風壓和熱壓通風的裝置,當代發(fā)展出很多其他的類型,如可采光的風塔、可旋轉(zhuǎn)的通風塔、可蒸發(fā)冷卻的通風塔等等。通風塔常用于解決大進深的建筑,進深超過層高的2.5倍以上,單側(cè)自然通風無法滿足自然通風的需求。通風塔上具有可以將屋頂新風引入建筑的捕風構造,其進風口的選擇依據(jù)當?shù)匦柙鰪娡L月份的風玫瑰參數(shù)確定,確定在一個面或多個面上進行設置進風口。通風塔還可以與高聳空間或樓梯間綜合設置,通過煙囪效應來增強夏季或過渡季節(jié)的自然通風,在樓梯間的屋頂上設置出風口,并在樓梯間下部背陰處,設置可以進風的進風口,空氣在頂部被太陽加熱而加速排除,下部處與背陰處的進風口不斷的補充新鮮的空氣,若有地下空間,可以將進風口與地下室聯(lián)通,后進入建
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