住宅設計中自然通風設計研究

自然通風是建築被動式技術重要的組成部分,也一直是從古至今建築採用的冷卻技術之一。下面是小編整理的住宅設計中自然通風設計研究相關內容,歡迎閱讀!

住宅設計中自然通風設計研究

風壓是指室外大氣運動作用於建築物時,在迎風面和背風面產生壓力差,由此產生驅動室內氣流動的力量。熱壓是由於內外氣體溫度差產生重力差而驅動氣流運動。在建築中,風壓驅動力一般形成水平向的自然通風,而熱壓則形成垂直向的自然通風。

由風壓和熱壓驅動的自然通風流量公式已是經典公式{[46],在此不再贅述。當然,仍有很多學者在此領域繼續進行研究,如Li Yugu。對熱壓在不同建築內通風(47,48]以及熱壓風壓共同作用的通風[49]進行了大量研究。

此外,在建築開口阻力對自然通風的影響[[so-s2]、自然通風影響參數方面[[s‘一,'],己開展了大量的研究,其研究成熟,結果己得到相當程度的應用。

在自然通風設計方面,也有着大量研究。目前,對於建築自然通風的設計研究,採用的方法基本爲兩類:計算方法與風洞實驗方法。由於計算方法比風洞實驗更爲簡便,設計方案更容易得到改進後的結果,以及經濟性較好的原因,成爲主流的分析評價方法。自然通風的計算方法主要包括解析解模型、經驗模型、多區模型、區域模型和CFD模型等[s6]。

隨着國際能源組織的項目Annex3 5提出對自然通風與機械通風設計的.指導方案[s7],計算方法被越來越多的應用在自然通風設計上。其中,CFD數值模擬與多區域網絡模型應用較廣。CFD軟件分爲自編軟件與商業軟件,尤以後者最爲普遍,包括Fluent, Pheonics, Star-CD等軟件。如研究瞭如何採用CFD技術輔助自然通風設計,Ding W[s9]應用了CFD技術研究了雙層幕牆的自然通風效果等。

住宅設計中自然通風設計的研究,多區域網絡模型也出現了商業軟件,如和COMIS等。 此外,在更爲宏觀的層面上,也有人以氣候區域爲切入點,研究了自然通風設計。如張國強等[[60]建立了自然通風潛力評估模型,並對不同氣候地區的通風潛力進行評估。殷維等人在宏觀角度提出了自然通風的設計流程[fb}l。王怡等[62項」提出了地域性氣候條件下居住建築的自然通風有效時數的計算模型。

在自然通風評價方面,一般從通風效果出發,在兩個方面進行,即空氣品質和熱舒適。空氣品質主要和室內換氣量相關,後者則影響因素廣泛。前者如與J. Hummelgaard[ba)分別研究了住宅中和辦公建築中自然通風與空調房間室內空氣品質。後者如韓傑[65]根據調查數據,提出了中國夏熱冬冷地區自然通風條件下的熱舒適性方程。

必須看到,在建築自然通風設計與評價上,模擬技術得到廣泛應用,但也存在不足:首先,模擬過程有賴於專業人員,結果不利於設計師理解,這將對研究成果的應用形成障礙;其次,由於條件的不同,每個項目都必須單獨模擬,不利於節約設計時間。因此,對自然通風設計的研究與改進是值得探討的課題。