对建筑外窗自然通风流量系数的影响因素分析

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1、万方数据2012年第6期(总第40卷256111)建筑节能No．6in20120"oudN0．256．Vol朋)一睡通与空调HEATING．VEⅣnLAllNG&AmCONDITIONINGdoi：10．39690．issn．1673-7237．2012．06．003建筑外窗自然通风流量系数的影响因素分析王龙，潘毅群，黄治钟(同济大学机械工程学院，上海201804)摘要；流量系数是反映建筑开口自然通风量的一个重要参数．利用F1u％c软件时不同形式的建筑开口在自然通风下的流量东数进行了模拟计算，分析其各项影响因素包括通风口面积

2、，通风口高宽比，通风口开启角度、通风口两侧温差等的影响情况．再利用SPSS软件对模拟结果进行多元回妇，定量分析平开窗．推拉窗以厘悬窗3种开口的流量系数，关键词：自然通风：流量系数：正交实验：SPSS中图分类号：TU834．I文献标志码：A文章编号：1673．7237(2012)06-0012-03FactorsAffectingDischargeCoefficientofBuildingVentilationWindowsWANGLong,PAN'，f-伽珥HUANG历i-zhong(SchoolofMechanicalF．

3、ngineeriag；Ton舞iUniversity,Sbmshal201804，China)Ab蚰ract：Dischargeeoeffwieruis口I西’妒埘刎p删ne抛rthatreJmCf4them嘲”缸ventilationairflow，越ethroughbuildingopening．，轧一emsofiw鲋“llIn谊edtogetthedischwgecoeffwieJuofdifferentkinds呼buildingacauralvemilm拥openings；Itanalyzestheinfluenc

4、e可themdnfactors．Juchtl$the(1Teaofopeningtheheighdwidthration巧opening,tIleopeningdegree．andthetemper瞳uredifference∞msthe0PPn讯舀眦dischargecoefficienlof咖em8Ⅲ“mlow,s鼬垤wimlow帆dpi口otwindow．丁kregressionequatwnofdbcb增Pcoeffwieraandthefourfactorsto妇threekindsofwindowsmexpoun

5、dedrespectivelywithSPSSs耐k～m．Keyword．：nalulldventilation；dischmgecoefficient；orthogonaldesign∞【paim∞#SPSS0引言一自然通风能够直接向室内提供新鲜空气，改善室内空气品质，同时能节省机械通风能耗，现在得到越来越多的应用和研究。自然通风口作为连接室内和室外环境的载体，其开口特性的研究非常重要。PerHeiselberg等人fl】研究了两种不同形式的外窗的流量特性，分析了外窗流量系数受两侧压差和温度差的影响规律。文献【2】^一【4

6、】研究了门、窗在不同开度时的流量系数。结果表明．流量系数值会随着开度的变化而变化，这说明不管窗户、门开度的变化而将其流量系数看成一个定值是不准确的。龚光彩等人【司分析了大开口房间通风时开口的阻力特性，当开口大小及位置不同时，开口通风阻力特性存在较大差异。这些研究均表明，不能将建筑自然通风开口的流量系数看成一个定值。本文将讨论常见的平开窗、推拉窗以及悬窗3种建筑自然通风开口的流量系数，分析它们受窗户面积、窗户高宽比、窗户开度以及窗户两侧温度差等因素的影响情况，并定量得到相应的计算公式。1研究方法及模型建立本文采用Huent软件

7、进行模拟分析计算，通过建立不同窗户的模型，并将窗户置于一定的气流下，模拟得到相应参数工况下的流量系数，之后分析数据，收稿日期：2012-04．23；维回日期：2012-05-021刍得到各因素对窗户流量系数的影响情况。物理模型图见图l所示。图l窗户流量系数模型围湍流模型采用RNGk昭两方程湍流模型。其控制方程由连续性方程、动量方程、能量方程、湍流脉动动能k方程及湍流能量耗散占方程和确定湍流系数的方程组成。通过引入时均值和脉动值，经过若干假设和简化，发展成为适于湍流粘性流的湍流时均方程。RNGk-e两方程湍流模型在传统k-s模

8、型的基础上做了改进：在动量方程、能量方程、k方程与占方程中均考虑了分子黏性作用；考虑了因紊流强度衰减引起的低Re数的影响等。因此，此处用这种湍流模型更能准确反映在建筑流场及室内气流分布情况。边界条件：(1)入口面：设为速度出口，任给定一个速度，本文中取为3m／s，用于确定通过窗口处的空气流