随着中国城镇化和现代化进程的加快,不断增加的建筑能源需求与有限能源供应的矛盾将更加突出,如何利用可再生能源降低空调能耗,对于建立节能低碳、绿色生态、集约高效的建筑用能体系有重大意义。复合置换通风能最大化利用热压通风,以最小的能源消耗保证热舒适和室内空气品质。通风量的计算、通风效果影响因素的确定、通风控制策略的制定是复合置换通风成功实施的关键,但可供工程应用的设计方法目前尚不完善,本论文针对这几个问题进行了研究。从能量方程、连续性方程、孔口流动方程等流体力学基本方程和理论出发,在前人的研究基础上,增加考虑了热分层现象和壁面非绝热条件,分别推导了送风机和排风机模式复合置换通风的风量计算公式、热分层高度计算公式和通风模式转换点计算公式。通过通风量公式中包含的参数,找出了影响通风效果的关键因素,并分析了这些因素对通风量的影响。在工况一致、顶部通风口面积一定的条件下,对于排风机模式复合通风系统有:(1)影响复合通风量的主要参数是机械通风量和开口面积比。机械通风量一定时,开口面积比越小复合通风量越大;开口面积比一定时,复合通风量随机械通风量的增加而加大,并且在热压主导模式时,复合通风量的增加速率先快后慢,转换为机械作用主导模式时,速率突然增大并保持不变,复合通风量大小和机械通风量相等。(2)当开口面积比大于1时,送风机模式的复合通风量更大;当开口面积比小于1时,排风机模式的复合通风量更大;当开口面积比等于1时,送风机模式和排风机模式的复合通风量相等。(3)本文的复合通风量计算模型和正交叠加模型结果吻合,在开口面积比等于0.5时最大相对误差为20%,随着开口面积比的减小,相对误差更小。因此,在开口面积比小于0.5时,可以使用正交叠加模型来估算复合通风量,而开口面积比大于0.5时,用正交模型来估计复合通风量误差较大。作者设计并搭建了复合置换通风实验台,采用示踪气体法等实验手段测试了通风时的风量及通风室内的温度分布情况,验证了复合通风量理论公式的正确性。实验结果表明,复合通风量实测值与理论值吻合较好,相对误差最大为9.4%;复合通风系统中,热压作用主导时,室外空气从房间下部通风口进入并从上部通风口排出,房间处于置换式通风的状态,室内垂直温度分布具有热分层现象;机械通作用主导时,房间上、下部风口同时进风,房间处于混合通风状态,无明显热分层现象。根据热舒适模型的适用环境和重庆地区的气候特点,筛选了适合重庆地区非空调采暖环境的热舒适评价模型,并结合推导的理论公式和实验结果,提出了重庆地区应用复合置换通风的控制策略。