简论通风自然通风耦合模拟及设计导则

论文导读：
摘要：自然通风作为最传统的人类营造舒适的居住环境的手段之一，长久以来都是建筑设计中非常重要的一个考虑因素。但是随着现代建筑越来越依赖空调系统调节室内环境温湿度，以机械通风方式来保证室内健康通风，自然通风的作用逐渐被忽略。尤其在高层办公建筑中，由于自然通风的不确定性无法时刻保障室内环境的舒适，很多建筑都采取了密闭式设计，完全不可运用自然通风。自然通风由于和自然气象条件密切相关，所以有不确定性和随机性。但是以统计的作用来看，自然通风仍然是可以被定量的计算浅析并加以运用的。一些国内外的文献提供了计算自然通风的策略，并有一些软件实现了自然通风的模拟计算。但是自然通风是与热环境密切相关的，对于连续的自然通风与热模拟耦合计算目前还没有成熟的手段解决。对于自然通风历程中风压的处理，单侧通风的计算等不足也处理得不够改善。本论文针对这一计算、浅析、设计需求展开了以下探讨：首先，本论文通过文献调研综述了目前自然通风的探讨近况。整理了目前自然通风计算中常用的策略，评估自然通风效果的不同策略以及自然通风状态下的热舒适指标。指出工程中目前常用的单点典型时刻计算和气候适应性评价法的不足，提出了全年耦合计算配合能耗浅析的策略探讨自然通风不足。其次，基于这一策略评估目前市面上的商用软件，调研发现没有适合需求的探讨工具，于是在清华大学能耗模拟平台DeST的基础上开发通风模块Vent以实现通风与热的全年耦合模拟计算。归纳了自然通风计算中需要输入的参数，介绍了DeST-Vent实现的数学与物理基础（多区域网络法）和计算实现流程并用其他软件结果和一个实测实验验证了DeST-Vent的准确性。第三，基于全年8760小时的自然通风模拟评价探讨，论文浅析了可能影响自然通风效果的因素，并将其中的主要因素进行归纳整合，提出以4个不同角度浅析，分别为：建筑自然通风的形式，建筑周边环境布局，建筑自然通风制约温度以及建筑所处气候区域。加以浅析得到4种影响自然通风效果的规律。并提出用于建筑设计初期快速定量评价自然通风效果的速查公式。关键词：自然通风论文通风与热耦合计算论文自然通风影响因素论文快速浅析论文
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Abstract4-9
第1章 引言9-12

1.1 课题的背景与作用9-10

1.2 课题探讨的内容10-12

1.2.1 探讨内容10

1.2.2 论文框架10-12

第2章 建筑自然通风探讨综述12-19

2.1 对建筑自然通风效果的评价策略12-14

2.

1.1 多标准评估策略12

2.

1.2 气候适应性评估策略12-13

2.

1.3 有效压差浅析策略13

2.

1.4 动态耦合能耗浅析13-14

2.2 自然通风热舒适度标准14-15

2.1 室内湿度设定浅析15

2.3 在工程计算中推荐运用的策略介绍15-18

2.3.1 多区域网络法典型时刻计算配合气候适应性评估法16

2.3.2 多区域网络法全年模拟配合全年热耦合能耗浅析法16-18

2.4 本章小结18-19

第3章 建筑自然通风计算中输入参数的探讨19-27

3.1 风压19-22

3.

1.1 风压介绍19-20

3.

1.2 风压系数的计算20-22

3.2 支路阻力模型22-26
3.

2.1 支路阻力模型介绍22-23

3.

2.2 DeST-Vent 中采取的单流向支路模型23

3.

2.3 DeST-Vent 中采取的单侧通风模型23-26

3.3 本章小结26-27
第4章 基于多区域网络模型的全年通风热耦合能耗浅析法的运用探讨27-51

4.1 耦合计算的流程实现27-31

4.

1.1 耦合方式说明29-31

4.2 耦合计算输入参数31-35
4.

2.1 建筑总体环境的参数31

4.

2.2 阻力部件（可通风门、窗）的信息参数31-32

4.

2.3 风压系数的参数32-33

4.

2.4 门窗开启作息33-34

4.

2.5 通风制约对策34-35

4.3 耦合计算的实例验证35-36
4.

3.1 热模块和自然通风模块的软件比较验证35-36

4.4 对某办公建筑的实测验证实验36-49

4.1 建筑通风结构37-38

4.2 通风量的测量策略38-40

4.4.3 De论文导读：小结83-85第6章总结与展望85-876.1总结856.2展望85-87参考文献87-93致谢93-94个人简历、在学期间发表的学术论文与探讨成果94上一页12
ST-Vent 计算模型的建立40-42

4.4 CFD 数值模拟建筑表面风压系数42-47

4.5 实验结果浅析47-49

4.6 实验总结49

4.5 本章小结49-51

第5章 模拟浅析影响自然通风节能潜力的因素51-85

5.1 基本思想介绍51-60

5.

1.1 影响自然通风的因素浅析51-60

5.2 不同影响因素对运用自然通风节能效果的影响60-82
5.

2.1 模型设定说明60-61

5.

2.2 门窗阻力模型的选取说明61-63

5.

2.3 建筑类型对运用自然通风节能效果的影响63-73

5.

2.4 外界风环境对运用自然通风节能效果的影响73-75

5.

2.5 地域气候差别对运用自然通风节能效果的影响75-80

5.

2.6 行为方式和热舒适差别对自然通风节能效果的影响80-82

5.3 快速评估自然通风节能潜力的策略82-83

5.4 本章小结83-85

第6章 总结与展望85-87

6.1 总结85

6.2 展望85-87

参考文献87-93
致谢93-94
个人简历、在学期间发表的学术论文与探讨成果94