住宅设计中自然通风设计研究
自然通风是建筑被动式技术重要的组成部分,也一直是从古至今建筑采用的冷却技术之一。下面是小编整理的住宅设计中自然通风设计研究相关内容,欢迎阅读!
风压是指室外大气运动作用于建筑物时,在迎风面和背风面产生压力差,由此产生驱动室内气流动的力量。热压是由于内外气体温度差产生重力差而驱动气流运动。在建筑中,风压驱动力一般形成水平向的自然通风,而热压则形成垂直向的自然通风。
由风压和热压驱动的自然通风流量公式已是经典公式{[46],在此不再赘述。当然,仍有很多学者在此领域继续进行研究,如Li Yugu。对热压在不同建筑内通风(47,48]以及热压风压共同作用的通风[49]进行了大量研究。
此外,在建筑开口阻力对自然通风的影响[[so-s2]、自然通风影响参数方面[[s‘一,'],己开展了大量的研究,其研究成熟,结果己得到相当程度的应用。
在自然通风设计方面,也有着大量研究。目前,对于建筑自然通风的设计研究,采用的方法基本为两类:计算方法与风洞实验方法。由于计算方法比风洞实验更为简便,设计方案更容易得到改进后的结果,以及经济性较好的原因,成为主流的分析评价方法。自然通风的计算方法主要包括解析解模型、经验模型、多区模型、区域模型和CFD模型等[s6]。
随着国际能源组织的项目Annex3 5提出对自然通风与机械通风设计的.指导方案[s7],计算方法被越来越多的应用在自然通风设计上。其中,CFD数值模拟与多区域网络模型应用较广。CFD软件分为自编软件与商业软件,尤以后者最为普遍,包括Fluent, Pheonics, Star-CD等软件。如研究了如何采用CFD技术辅助自然通风设计,Ding W[s9]应用了CFD技术研究了双层幕墙的自然通风效果等。
住宅设计中自然通风设计的研究,多区域网络模型也出现了商业软件,如和COMIS等。 此外,在更为宏观的层面上,也有人以气候区域为切入点,研究了自然通风设计。如张国强等[[60]建立了自然通风潜力评估模型,并对不同气候地区的通风潜力进行评估。殷维等人在宏观角度提出了自然通风的设计流程[fb}l。王怡等[62项」提出了地域性气候条件下居住建筑的自然通风有效时数的计算模型。
在自然通风评价方面,一般从通风效果出发,在两个方面进行,即空气品质和热舒适。空气品质主要和室内换气量相关,后者则影响因素广泛。前者如与J. Hummelgaard[ba)分别研究了住宅中和办公建筑中自然通风与空调房间室内空气品质。后者如韩杰[65]根据调查数据,提出了中国夏热冬冷地区自然通风条件下的热舒适性方程。
必须看到,在建筑自然通风设计与评价上,模拟技术得到广泛应用,但也存在不足:首先,模拟过程有赖于专业人员,结果不利于设计师理解,这将对研究成果的应用形成障碍;其次,由于条件的不同,每个项目都必须单独模拟,不利于节约设计时间。因此,对自然通风设计的研究与改进是值得探讨的课题。
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