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在城乡融合发展的时代背景下,新农村住宅的建设不可避免地受到了城市住宅模式影响,尤其是新农村中最常见的独立式住宅,从功能到外观仿照城市住宅的标准建设,按照套型布局致使建筑进深变大,丧失了传统民宅进深浅的优点,导致其自然通风效果普遍较差,能源消耗大幅增加。自然通风作为一种古老的生态技术,能够有效的改进室内热环境,减少能源消耗,创造健康的人居环境。因此在通风潜力较高的湘中地区,新农村住宅在新建或改造中都应该更加重视自然通风的设计应用。
本文首先简述了自然通风的原理,对其常见的研究方法与评价标准进行了分析,并且根据实际情况确定了以现场测试与CFD数值模拟相结合的研究方式和以平均风速、舒适风速区比率、空气龄为主的自然通风评价标准。然后在分析湘中地区地理气候条件的基础上,通过问卷调研和现场测试的方式,从主观和客观两个方面分析了湘中地区新农村独立式住宅的自然通风现状以及存在的问题,总结出了以“一”字型和“L”型为基本形式的五种典型新农村独立式住宅的布局类型,进而利用CFD模拟软件分别对这五种典型住宅的风环境现状做了详细的分析,找到了影响其自然通风的弊病所在:功能布局不合理、空间划分封闭化、门窗设计不到位、环境利用效率低。最后,根据居民心理感受与新农村住宅的客观条件,制定了局部性、高效性、最优性三点优化设计原则,利用CFD模拟量化分析了丘陵地形、周边植被、住宅间距、住宅朝向等环境因素对住宅自然通风效果的影响,确定了不同条件下的最佳环境参数,并在此基础上提出了针对每一种新农村独立式住宅类型的自然通风优化设计策略,将优化前后的五种典型住宅的模拟风环境加以对比以验证优化设计策略的可行性,最后从内部设计和环境因素两个角度综合分析得到了适用于湘中地区新农村独立式住宅的自然通风优化设计策略。
本文首先简述了自然通风的原理,对其常见的研究方法与评价标准进行了分析,并且根据实际情况确定了以现场测试与CFD数值模拟相结合的研究方式和以平均风速、舒适风速区比率、空气龄为主的自然通风评价标准。然后在分析湘中地区地理气候条件的基础上,通过问卷调研和现场测试的方式,从主观和客观两个方面分析了湘中地区新农村独立式住宅的自然通风现状以及存在的问题,总结出了以“一”字型和“L”型为基本形式的五种典型新农村独立式住宅的布局类型,进而利用CFD模拟软件分别对这五种典型住宅的风环境现状做了详细的分析,找到了影响其自然通风的弊病所在:功能布局不合理、空间划分封闭化、门窗设计不到位、环境利用效率低。最后,根据居民心理感受与新农村住宅的客观条件,制定了局部性、高效性、最优性三点优化设计原则,利用CFD模拟量化分析了丘陵地形、周边植被、住宅间距、住宅朝向等环境因素对住宅自然通风效果的影响,确定了不同条件下的最佳环境参数,并在此基础上提出了针对每一种新农村独立式住宅类型的自然通风优化设计策略,将优化前后的五种典型住宅的模拟风环境加以对比以验证优化设计策略的可行性,最后从内部设计和环境因素两个角度综合分析得到了适用于湘中地区新农村独立式住宅的自然通风优化设计策略。