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1、第19卷第3期华侨大学学报(自然科学版)Vol.19No.31998年7月JournalofHuaqiaoUniversity(NaturalScience)Jul.1998地下NVD除湿系统热湿通风X实验研究和分析¹º»冉茂宇温永玲陈启高(¹华侨大学建筑系,泉州362011;º重庆建筑大学建筑系,重庆400045)摘要对拟建的地下自然通风除湿系统实验用房,就其热湿通风性能进行实验研究和分析.得出该系统中各项温度、空气相对湿度、通风的某些规律,提出改进其性能的各种措施和建议,以利对地下空间的开发和利用.关键词
2、自然通风除湿系统,热湿通风性能,回流分类号TU834:TU91〔1〕已有不少文献对地面住宅潮湿、通风问题作了深入探讨.就地下住宅而言,虽然有适于人居的“冬暖夏凉”环境,但其通风不良和潮湿一直是世界各国建筑设计师共同面临的一大难〔2〕题.它至今尚未很好得到解决,极大地阻碍了地下住宅的发展与利用.文献〔3〕针对这一疑难,提出了一种既能解决潮湿又能促进通风的地下推挽式自然通风除湿系统(naturalventila-tionanddehumidificationsystem,简称NVD).原理上,它是利用地下洞壁对室
3、外空气的冷却或加热作用,形成室内外空气温差,从而产生热压通风.为了使空气流动时,能与洞壁换热良好且能到达洞内各处,采用一个导风隔板,将整个地下空间分成上下两部分.在夏季,室外空气从上部流入,受冷降温后,从下部流出;若室外空气含湿量大,则冷却时会有凝水产生,便具有自然除湿作用.在冬季,空气流向相反,洞壁对空气有加热作用,利于采暖.本文根据这一运行原理,拟建地下自然通风除湿系统实验用房,对其热湿通风性能进行全面测试和分析,旨在从实验的角度全面揭示该系统热、湿、通风的变化规律及其通风除湿效果.1自然通风实验房及测试
4、项目地下自然通风除湿系统实验用房如图1所示.入口与室外环境直接相通,长、高、宽分别为15.56m,3.00m,3.02m,地板、两侧墙与洞壁间均留有0.05m的空气间层;两块微斜的混凝土板形成隔板,把整个空间分成了上下两个部分.在下部空间一侧建造了大小不等的5个用房,另一侧为0.80m的走道.在洞的最未端留有一上下连通空间,以汇集冷凝水排向两侧空气间层沟道中流出.下面介绍主要测试项目.(1)室外空气温湿度.采用自记温度计、自记湿度计各一台,置X本文1998-02-27收到;国家自然科学基金资助项目第3期冉茂宇
5、:地下NVD除湿系统热湿通风实验研究及分析295于洞口隔板上,昼夜连续记录.(2)上洞壁表面温度.采用编号为N11～N16的6支热电偶测量,用日本多点热流计自动补偿记录.(3)上通道空气温度.采用编号N21～N26的6支热电偶测量,用日本多点热流计自动补偿记录.(4)隔板上下表面温度.采用编号为N31～N36,N41～N46的热电偶分别测量,用冰点补偿和日本多点热流计自动记录.(5)走道内空气温湿图1地下自然通风除湿系统实验房度.采用编号为#1～#6的干湿球温度计测量,每小时手动记录一次.(6)空气流量.采用
6、丹麦室内气候分析仪1213型测量,每小时自动记录一次;主要测试从上通道流入该系统的空气流量;为了提高测量的准确性,避免空气从下走道进入的影响,在走道末端加设了一塑料薄板,使流速断面减小至0.80m×0.65m,从而提高流速.(7)流动状况.考察隔板下部有无室外空气直接进入,即当冷却空气从走道流出时,是否产生抽吸作用;采用烟幕检查空气流动方向,以确定进出空气的混合界面.2测试结果及分析测试集中于8月份下旬进行,取连续2d的测量数据,整理示于下述各图中.图2是上洞壁表面、上通道空气各点温度(H)随时间(t)的变化
7、;图3是隔板上下表面各点温度随时间的变化;图4是走道内各点温度、相对湿度(U)随时间的变化.从图2～4可以看出,各点处的温度或相对湿度随时间成周期性变化,其极值几乎出现在同一时刻;平均温度及温度振幅,随洞深的增加而减小;平均相对湿度随洞深的增加而增加,相应振幅随洞深的增加而减小.因此,该系统对室内热湿具有稳定作用.通过比较图2与图3可知,该系统在热工上有“洞口效应”,即在洞口部分(约2m左右)有一特殊的热过程.具体表现在一方面是隔板上下表面温度和上洞壁表面温度变化剧烈,其值都不低于入口空气温度,对空气具有加热
8、作用.原因在于该洞口西向偏南,白天隔板上表面及上洞壁外表面吸收太阳辐射,温度升高蓄热,无论是白天或夜间,都加热空气.另一方面是有296华侨大学学报(自然科学版)1998年图2上洞壁表面、上通道空气各点温度随时间的变化图3隔板上、下表面各点温度随时间的变化图4走道内各点空气温度、相对湿度随时间的变化温度交叉现象,即出现了洞口各项温度低于洞内相邻同项温度.原因是在夜间或早晨,洞口受第3期冉茂宇:地下NV
