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多区域房间风压自然通风影响因素的研究

【摘要】:随着社会经济的发展,城市化进程的加快,人们生活水平的提高,低能耗建筑需求的增加,人们对建筑节能的重视程度也越来越高,建筑自然通风作为一项古老但是有效节能的措施越来越受到现代设计人员的重视。建筑风压自然通风主要影响因素有来流风速、来流风向、迎风窗和背风窗开口尺寸、房间内部隔断分布等。当自然风通过建筑房间时,伴随着气流分离和漩涡运动,其流动机理非常复杂,一种能准确快速预测多区域房间通风量的方法对建筑自然通风推广及建筑节能有很大的意义。进行风洞模型实验,得到自然通风条件下房间模型的迎风面、背风面、房间内部表面的静压以及对应的通风率。风洞实验工况依据模型有无隔墙和隔墙门位置分为单区模型、中门模型和侧门模型,以及迎风窗和背风窗尺寸不同进行测试。对实验结果进行分析,着重研究隔墙门开口率和隔墙距迎风窗距离对其阻力系数的影响。针对隔墙门开口率对隔墙门阻力系数的影响,对不同隔墙门开口率进行LES大涡数值模拟。并着重分析中门模型和侧门模型结果的区别,以及总结隔墙门开口率ri与阻力系数κi变化关系的经验公式;针对隔墙距迎风窗距离对隔墙门阻力系数的影响,对隔墙距迎风窗距离为迎风窗当量直径1~5倍进行定性研究,发现当隔墙距迎风窗距离大于迎风窗当量直径4倍时,通过中门模型和侧门模型的流量相对误差小于5%。将所得到的结论对实际建筑户型进行通风计算,采用确定迎风面和背风面压差后对户型进行多区域网络模型求解。先使用Phoenics对小区进行过渡季通风数值模拟,确定最不利建筑各侧面的风压分布情况,然后使用CONTAM对该栋楼内的户型进行多区域网络模型求解各房间的通风量。对各户型的室内通风进行数值模拟与多区域网络模型计算结果进行比对,发现多区域网络模型求解的通风量一般略小于数值模拟求解的通风量,通过整个户型的通风量相差在10%,该方法计算精确度满足工程设计要求,总结得出可能的影响因素为迎风窗和背风窗的位置在多区域网络模型中无法固定所导致。

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