087夏热冬冷地区夏季自然通风效果的实测及模拟分析

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1、*国家科技支撑计划重大项目课题（2006BAJ02A09、2006BAJ02A13-4）资助夏热冬冷地区夏季自然通风效果的实测及模拟分析＊沈艳，李百战☆，丁勇1重庆大学城市建设与环境工程学院2重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045摘要：本文主要在自然工况下针对夏热冬冷地区的代表城市—重庆的夏季极端热的天气状况，通过对某节能建筑的相似房间不同的门窗开闭设置下的室内空气温度、风速的实测和模拟，分析了自然通风在降低室内温度、改善人体热舒适性方面的实际效果，并对混合通风工况进行了简要分析

2、，为推进加强房间自然通风效果的设计理念提供了依据。关键词：建筑节能自然通风实测分析CFD模拟通风效果1、概述众所周知，中国的经济发展很快，但同时能源消耗增长的速度也很快。我国正处在城镇化高速发展期，据有关部门测算,目前我国每年建成的房屋面积高达16～20亿平方米,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和[1]。我国居住建筑每年单位建筑面积能耗量为发达国家的2至3倍，建筑能耗在总能耗中占有较大比重,约为30%左右，其中，以采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%至70%[2]，可见加块实行建筑节能迫在眉

3、睫。此外，众多不同使用性质的建筑的组合，建筑的体量和规模也随之逐渐膨胀,然而，在这些建筑中，由于建筑设计时对自然通风的忽视,造成大量的建筑用房通风不畅,使居住者常常有烦闷的感觉。在这样的形势下，通过合理的建筑设计来促进自然通风是取得降低能耗、提高室内空气品质的效果是必然选择[2]。考虑到自然通风本身的一些特点，在自然通风的应用研究方面尚存在一些问题。在设计不当的情况下，自然通风不但不利于建筑内部热环境，反而会引发很多问题，影响了自然通风这一重要设计理念的开展[3]。因此，本文针对夏热冬冷地区的代表

4、城市——重庆的某节能示范楼的自然通风效果进行了实测，分析自然通风在夏季对该建筑室内的通风降温效果，为推进房间自然通风效果的设计理念提供了依据。2、建筑结构简介该住宅楼是供检验科研结论的一座示范型住宅，位于重庆市江津市白沙镇，其用地呈西南宽、东北窄的梯形，地势较为平坦，为适应地形，该住宅楼设计分为东、西两个单元，两者间平面夹角为7O，通过开敞式楼梯间连接，一梯两户，板式建筑，可以很好地利用穿堂风形成自然通风。同时在建筑内布置竖向风井，在静风天气可利用热压自然通风，在极端不利的情况下，还可以考虑机械通

5、风方式，保证室内新风量。三楼楼上是建筑阁楼部分，阁楼上设置了老虎窗，夏季老虎窗开启，有效的利用当地风能对屋顶房间进行通风，从而降低室内负荷。该项目的主要技术经济指标为：总用地面积为667m2（约1亩），总建筑面积为517.6m2，建筑占地面积为213.5m2，建筑密度为32.0％，容积率为0.78，绿化率为50％[4]。建筑二楼和三楼的起居室窗户构造为塑钢+中空，尺寸为2400*2100，卧室1的窗户构造为塑钢+单玻，尺寸为2320*2050，卧室1和餐厅的门的尺寸为2100*800。图1为建筑实

6、物图。3、测试实验介绍3.1实验测试仪器温度测试采用的是温湿度自动记录仪8829，其测量温度的范围是－40℃～85℃，温度精度为±0.6℃。以免仪器误差带来实验结果的不准确，在测试之前，我们将水银温度计置于冰水混合物中进行零点校核，得到水银温度计的准确读数，然后再将使用的温湿度记录仪以及两支校核后的水银温度计置于邻近同一水平位置，取同一时间的温度读数的平均值作为准确值，进行数据校核。我们利用热线风速仪testo425进行风速测试，该仪器为精密型风速仪，可直接显示风速值。仪器带有时间段/多点平均值计

7、算功能，能够计算出风量、风速和温度的平均值。同时，可以显示最大值、最小值，使用保持键能够保持当前读数。测试范围是0～20m/s，精度为0.01m/s。3.2实验测试方案由于重庆2007年7月雨量丰沛，气温与同期相比偏低，因此本次测试安排在夏季8月中旬进行，测试时间为2007年8月15日、17—19日，共测试了4天。此时持续降雨阶段已结束6天，气温与同期较接近，太阳辐射也比较强烈，具有代表性，有一定的测试意义。该节能示范楼右半部分住有居民，不便于测试，因此对左半部分进行了详细布点。二、三楼为本次实验

8、的主要研究楼层，取起居室、卧室1、餐厅四个房间的横向中轴线和竖向的三等分线的交点布置测点，各房间为两个测试点，温湿度和风速测试高度均为1.5米，人体颈部附近，所有门窗处均取门和窗的中点测试风速。三楼为二楼的对比实验，门窗均关闭且在相似房间同样布置温湿度测点。由于时间的限制，记录了8：00—22：00点的数据，每隔两小时记录一次，布点情况详见图2。图1建筑实物图图2二、三楼测点布置详图备注：圆形表示温湿度测点，三角形表示风速测点4、数据分析4.1实测数据分析实验采用对比测试方法将四天