重庆地区居住建筑夜间通风实用技术研究

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夜间通风是降低建筑能耗的手段之一,有广泛的应用前景。然而,如何将夜间通风技术在常规空调系统中有效实施,如何解决室内空气品质、热舒适和能耗的矛盾,还有许多问题值得研究。本文首先采用热平衡法,分析概括了影响夜间通风效率的主要因素;其次基于建筑生物气候图和网上问卷调查,论证了夜间通风在重庆地区的可行性;然后采用实验和软件模拟的方法对重庆地区居住建筑夜间通风与空调系统联合运行的降温性能进行了研究,归纳出了各影响因素对夜间通风降温效果的作用规律;最后以分区图的形式探讨了适合重庆地区的节能调控策略,并利用组态王软件构建了一种夜间通风与空调系统联合运行的监控系统。主要研究成果如下:①通过建筑热过程分析得出:室外气象要素、建筑构造及设计特点、通风方式及控制策略是夜间通风效率的主要影响因素。②利用Weather Tool工具绘制了重庆地区通风热舒适区域,结果显示:采用夜间通风后,落在热舒适区域的时间段明显增加,其中5月份和9月份热舒适时间比例的增幅较大,分别由21.2%上升到了86.5%及由0上升到80.5%;同时,网上调查结果显示被调查者当中约有67.52%的居民有夜间开启门窗的习惯或需求。③以重庆市沙坪坝区重庆大学某学生公寓为研究对象,重点针对降温性能方面开展工作,实验和模拟结果表明:在适宜采用夜间通风措施的时间段内,增加换气次数、通风时间是提高夜间通风降温效率的有效措施;当室外温度大于室内温度时,宜在满足人体热舒适的前提下减少空调运行时间,并增加室内围护结构的蓄冷释放时间。④依据实验和模拟分析结果,提出了适合重庆地区的节能调控策略,以该地区居住建筑夏季室内环境调节分区图表示,即当室内空调设计温度t_s<室外温度t_w<室内温度t_n<30℃时,采取夜间通风措施;当t_n大于该地区的通风舒适温度上限30℃或者t_s<t_n<室内围护结构表面平均辐射温度t_f<t_w<30℃时,则必须使用空调;当t_s<t_f<t_n<t_w<30℃时,则利用室内围护结构蓄冷量来维持室内热平衡。此外,在对夜间通风实施监控的过程中,当室内风速大于0.25m/s时,通过调节门窗的开启度来控制;反之,则利用机械通风辅助调节。
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