住宅建筑室内自然通风分析

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1、万方数据住宅建筑室内自然通风分析酮e叼v骗Vingin8u删ng建筑节能Analysl80ni轴doorNa{ura

2、Ven矧a{ion0fReslden{lal8uildln9李美霞(深圳市建筑设计研究总院有限公司，广东深圳518031’摘要：以cFD软件PHoEN『cs作为模拟软件．对普通住宅的自然通风利用情况作了模拟分析。与传统以室内通风量作为评价指标的方法不同，为实现对室内通风的综合评价，以室内静风区、中风区、高风区占房间总面积的比例、室内平均风速以及室内空气龄作为评价通风效果的指标，讨论不同的开窗大小、位置以及风向等参数对自然通风效果的影响。关键词：室内自然通风：数值模拟；风速

3、中图分类号：TU023文献标识码：B文章编号：1674．814x(2012)02．43．041概述随着建筑节能以及绿色建筑概念的提出及发展．自然通风越来越受到重视。国家及地方的绿色建筑评价标准及节能标准中都对自然通风提出明确的要求。建筑的布局及形体决定了自然通风的潜力。因此．获得良好的自然通风首先应在规划阶段进行室外风环境设计．通过合理的体型、朝向、间距设计以获得良好的自然通风潜力。除对建筑进行合理规划外，还应对单体建筑进行合理设计。建筑的开窗大小、相对位置．以及窗户法线与风向的夹角等参数都影响着自然通风的效果”4】。本文利用数值模拟方法．对普通住宅的自然通风利用情况作了模拟．讨论普通住

4、宅如何通过建筑布局、房间布置、开窗位置的设计中能更充分地利用自然通风．以期能对建筑通风设计提供一定的参考价值。2研究方法室内通风的影响因素较多．如考虑建筑形体的多样性．会使问题变的十分复杂，增加研究的难度，因此为了便于总结研究，本次研究中一律采用简化模型进行相关研究。本文采用数值模拟法对不同参数下室内自然通风状况进行模拟．来研究风向角、风速、通风开口的大小、形状．前后窗位置等参数对通风效果的影响。评价指标选择室内空气龄风速分布以及平均风速。空气龄是房间内某点空气在房间内已经滞留的时间，反映了室内空气的新鲜程度．它可以综合衡量房间的通风换气效果，是评价室内空气品质的重要指标。而风速对热舒适

5、有很大影响，是人体热舒适的评价指标。综合考虑室内空气龄以及室内风速的分布，有利于对室内通风效果做出合理判断。根据Beaufort风力等级划分标准．当风速低于O．2m／s时人体基本无感觉．AsHRAE55中也指出．当风速大于O．2m／s时．会提高热舒适的上边界”1。而根据热舒适图．活动量为1meI．内衣热阻为0．6clo．空气湿度为80％．气温为30℃．室内风速为0．5In／s以上时．70％的人认为室内比较舒适，因此在自然通风条件下．室内风速≥05州s的区域比较舒适。根据以上的研究结果，在这里定义室内风速低于0．2m／s的区域为静风区，即不会对人体热舒适产生影响。定义风速介于02m／s～0

6、5m，s为中风区，中风区对人体热舒适有一定影响．在气温不是很高时，可满足人体热舒适要求。定义风速大于05叫s的为高风区。静风区的范围越少．中风区及高风区的范围越大．自然通风情况越好”J。本次计算，分别统计静风区、中风区及高风区的百分比作为评价室内通风效果的标准。本坎分析，以坐姿头部位置的风速作为分析标准，即1．1m高度处”】。各参数对室内通风效果的影响以4m×8m×3m的房间作为模拟对象．建筑中间设隔墙，隔墙一侧有2m×O．9m的门，室外计算风速取2．0耐s。定义总开窗面积比为n；定义进风口为前窗．出风口为绿色建筑432012年第2期万方数据建筑节能jEnergysdv}ngmBu蚓ng

7、后窗前窗开窗面积与后窗开窗面积±比为B窗台高度为h．风向与窗户法线的夹角为0。3l窗户可开启比例对通风效果的影响模拟76种I况下的不同窗户开启比例的通风情况。设定条件为B—h=090=p前后窗处于正对位置目位于墙体中间位置。⋯n⋯Hrf05_、>05⋯日Ht苎gooS60o妄∞o；m《00嚣目1I}月E，十AE、^RE№自HⅡ}∞R4#*口i女＆∞*i器{怒lolo；o”!q4口b0#l：5¨25*ei}匕Ⅲ目3静AE÷AE*AEc匕ⅧⅨ&}日目4#*目口}匕d∞*§‘i．、l“’__}目2T目*口Ⅲn＆目．

8、自i≮*H☆自由图l可吼看出自*窗比例增大时室内平均R遗逐渐增大静风Ⅸ比例逐渐

9、降低高凤区比例逐渐增大低风E比例略有增加但变化不明显。由各曲线的增长趋势可以看出§开窗i积比例超过20％时再增大开窗i积对通风效果的意定不大。由图2H看出自开窗面积比大于I姒时室内大部分区域空气龄低于180s即换气次散大于20发有较好的通风效果。32进出口面积比耐通风效果的影响模拟了前后窗面积发生变化时室内通风效果的变化。设定蕞件为一20％h；O90；p前后窗处于E对位置且位干墙体中间位置。44镕e《*目4l自i{*№*目目№口f¨