皖南民居自然通风及其潜力评估

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自然通风有利于室内热舒适和空气品质,自然通风潜力评估是建筑自然通风设计的重要组成部分,对建筑能否高效应用自然通风十分重要。本文进行了皖南民居自然通风及其潜力评估研究,采用调研实测和理论分析研究皖南民居自然通风营造技术,使用CFD软件模拟风压和热压下皖南民居的自然通风效果,构建自然通风潜力评估模型,从而对皖南民居的自然通风应用潜力和节能潜力进行评估,并根据研究结果优化民居的自然通风设计。自然通风条件下皖南民居舒适温度范围为10.730.9℃,湿度为20%90%。皖南地区通风策略为:夏季夜间通风,冬季抑制自然通风,春秋充分通风,适当减少夜间通风,考虑湿度可延长四季通风时间。天井在皖南民居通风系统中起到纽带作用,风压下天井对室内通风有减弱作用,抑制了厅堂穿堂风,但对厅堂风速流场有一定的均匀性作用。热压下皖南民居白天和夜间的气流方向相反,白天热压强度大于夜间,热压下天井增强了厅堂通风,厅堂换气次数由2.49 h-1增加到4.62 h-1。平均换气次数差时数(AHDH)、自然通风有效性(η)分别为改善空气品质和改善热舒适的自然通风潜力评价指标。门都关下皖南民居的平均换气次数差时数为2.84.4,民居渗透通风强,改善空气品质自然通风潜力大。内热源为200W,换气次数由0.5 h-1增加到20 h-1时,春夏秋冬的自然通风有效性分别由56.9%、3.5%、67.9%、88.2%变化到81.2%、81.8%、72.8%、18.6%。即增大换气次数能显著提高民居夏季和过渡季的改善热舒适自然通风潜力,但降低了民居冬季的通风潜力。从改善热舒适的角度出发,应该加强民居夏季和过渡季的自然通风,减弱冬季自然通风。高温时数(HTH)为自然通风节能潜力评价指标,皖南民居夏季在有策略通风时的高温时数为32193℃·h,自然通风降温节能潜力最大。民居夏季应运行有策略通风,宜在夜间20:00—6:00通风。老民居改造,天井改造成开合式,厢房门窗上设置导流板。新民居设计,建筑坐北朝南布置,天井应保留,选用高气密性门窗和控制策略调控自然通风。
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