湿热地区古村落自然通风组织方式研究

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建筑能耗在当今社会的能源消耗中占有相当大的比例,约为40%,建筑节能工作越来越受到人们的重视,建筑的自然通风是建筑节能的重要组成部分。现代人类对自然通风的利用已经不同于以前开窗、开门通风,而是如何充分利用室内外条件,如建筑周围环境、建筑构造(如中庭)、太阳辐射、气候、室内热源、机械通风等,来组织和诱导自然通风。论文以东莞南社村明清古村落的两座典型建筑——民居和祠堂为研究对象,于2009年8月25日—9月8日和9月25日—10月3日对两建筑的室内外热环境进行了现场测试,找出影响室内外微气候的主要因素,并分析出岭南建筑组织自然通风的普遍规律;然后用CFD技术软件模拟了民居室内的通风状况,对比分析了天井、开窗位置、楼板通风孔等对室内气流场分布的影响。对室内气流场的模拟,采用FLUENT软件中的标准k-ξ模型进行稳态湍流流动的数值模拟,模拟结果分别得到了室内气流的三维速度场、温度场等。通过研究主要得出以下结论:1.冷巷对热环境降温作用最明显,其次是树荫、池塘,降温最慢的是瓷板路。2.不同下垫面对空气温度的降低效果依次为:遮阳>通风>水体>瓷板路面。其1.5m处空气温度与其相对湿度随时间的变化趋势相反,树荫相对湿度最高,瓷板相对湿度最低。3.测试期间,室外热舒适评价模型OTCD值超过热舒适度的评价范围而进入热安全评价区。祠堂天井处的热环境较好,它与暴露在太阳下瓷砖位置处的WBGT指标最大有3.1℃的差异;WBGT指标的最大值出现在中午12:00-14:00的时间段内。4.分析了室外温度、建筑构件、房间开口形式对室内自然通风效果的影响。在自然通风条件下,室外温度直接影响到室内温度;窗的位置对自然通风的影响也很显著,应调整开口位置,以产生更均匀的室内流场分布;天井有利于加强室内的自然通风效果。利用现场测试和数值模拟相结合的方法对岭南建筑的自然通风方式进行分析,不仅可以评价其通风状况,还对建筑规划设计有一定的参考意义。
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