- 相關(guān)推薦
貴州建筑通風(fēng)設計研究的論文
據研究，貴陽(yáng)市居民對夏季居住熱環(huán)境的舒適性基本上是滿(mǎn)意的，通過(guò)開(kāi)窗通風(fēng)或者風(fēng)扇即可滿(mǎn)足大部分時(shí)間室內人員對熱舒適的要求，此外，貴陽(yáng)市擁有空調的居民中，空調的使用率較低且使用時(shí)間不超過(guò)一個(gè)月［5］。通過(guò)對《中國建筑熱環(huán)境分析專(zhuān)用氣象數據集》［10］的分析發(fā)現，貴陽(yáng)市整個(gè)夏季(6月～8月)僅有8．3%的時(shí)間室外溫度超過(guò)28℃，如果能夠輔助適當的通風(fēng)，居住房間在這些溫度下是可以不開(kāi)空調的。由《貴州省居住建筑節能設計標準》(DBJ52/49—2008)［11］可知:畢節、貴陽(yáng)、興義和遵義最熱月的平均溫度分別為21．8℃、24．0℃、22．4℃和25．3℃，夏季空調天數分別為0d、11d、0d、24d。從這些數據可以初步判定，畢節和興義地區夏季不開(kāi)空調即可滿(mǎn)足熱舒適要求�；谫F州省氣象資料［10］所得出夏季室外干球溫度在不同范圍的分布百分比見(jiàn)表1。從表1中干球溫度數據可知:貴州省4個(gè)城市夏季室外大部分時(shí)間處于18～28℃舒適范圍區。本文通過(guò)設定自然通風(fēng)和機械通風(fēng)下的熱舒適范圍，分析不同城市居住建筑夏季通風(fēng)的有效性。
評價(jià)指標及原理
1評價(jià)指標
ClimateConsultant是加利福尼亞大學(xué)開(kāi)發(fā)的一款被動(dòng)式設計軟件［12］，可以用來(lái)分析遮陽(yáng)、建筑蓄熱性、自然通風(fēng)、機械通風(fēng)等15項設計策略的適用性，并能計算各項措施在各月或者全年的逐時(shí)有效時(shí)間。這里的“有效時(shí)間”是指在理想的情況下，純粹依靠所設定的設計策略(如自然通風(fēng)、機械通風(fēng)等)，能夠使室內熱環(huán)境達到舒適范圍的時(shí)間數，單位為h。有效時(shí)間占全天或整月的比例稱(chēng)為日有效時(shí)間比(ηd)或月有效時(shí)間比(ηm)。設計措施能夠轉化的有效時(shí)間越長(cháng)，該措施的有效性就越大。
2計算原理
ClimateConsultant軟件利用濕度圖對室外環(huán)境進(jìn)行有針對性的分析。通過(guò)導入目標城市的氣候數據，設定不同的熱舒適有效范圍，將采用不同措施后室內環(huán)境參數表示在濕度圖上，通過(guò)計算即可方便看出各種措施下的有效時(shí)間。該軟件關(guān)于氣象數據的分析分為全年逐時(shí)數據點(diǎn)分析和日最高最低數據點(diǎn)分析。為了研究貴州地區夏季通風(fēng)的有效性，本文對4個(gè)典型城市6月～8月的室外氣象資料進(jìn)行逐時(shí)數據點(diǎn)的計算分析。中國《民用建筑室內熱濕環(huán)境評價(jià)標準》［13］規定:非人工冷熱源(未使用采暖、空調等)可接受室內舒適溫度范圍為18～28℃，同時(shí)將濕度上限定為80%，這里的熱舒適是指考慮到室內新風(fēng)量滿(mǎn)足設計要求的情況下，人體能感覺(jué)到舒適的溫度范圍�？紤]到非人工冷源下(僅采用自然通風(fēng)或機械通風(fēng))人體可接受的濕度范圍會(huì )有所增加，將自然通風(fēng)和機械通風(fēng)下人體可接受的室內濕度上限定為90%。ClimateConsultant軟件中設計策略的控制條件設置如下:熱舒適下室內控制條件:溫度范圍18～28℃;最大相對濕度80%;最小露點(diǎn)溫度2．2℃。自然通風(fēng)下室內控制條件:室內有效風(fēng)速范圍0．2～2．0m/s;最大相對濕度90%;最大濕球溫度22．8℃;人體可接受的最大溫升4．2℃。
機械通風(fēng)下室內控制條件:室內有效風(fēng)速范圍0．2～2．0m/s;最大相對濕度90%;最大濕球溫度22．8℃;最大機械送風(fēng)速度2．0m/s;人體可接受的最大溫升4．9℃。根據ASHRAEStandard55—2004［14］可知:當風(fēng)速為最小有效風(fēng)速0．2m/s時(shí)，自然通風(fēng)和機械通風(fēng)下人體可接受的最大溫升均為0℃;當風(fēng)速達到最大舒適風(fēng)速2．0m/s時(shí)，自然通風(fēng)和機械通風(fēng)下人體可感知的最大溫升分別為4．2℃和4．9℃。也就是說(shuō)，自然通風(fēng)和機械通風(fēng)下室內有效溫度的范圍分別為18．0～32．2℃和18．0～32．9℃。自然通風(fēng)與機械通風(fēng)不同之處在于:自然通風(fēng)下室內風(fēng)速主要取決于室外氣流速度，即使室外其他參數值落在自然通風(fēng)有效范圍內，如果風(fēng)速太小或太大均不能計為有效時(shí)間。機械通風(fēng)則不同，室外風(fēng)速不再是影響通風(fēng)效果的因素，而且同樣的送風(fēng)速度下，機械通風(fēng)和自然通風(fēng)下人體可感知的最大溫降是不同的。
貴州省不同城市夏季通風(fēng)有效性分析
貴州省不同代表性城市夏季室外氣象條件差異很大，例如，畢節夏季晚上22:00以后到上午10:00以前室外溫度大部分時(shí)間低于18℃，不需要開(kāi)空調。為了避免夏季室外干球溫度在18℃以下時(shí)刻對有效時(shí)間百分比的影響，畢節有效時(shí)間和有效時(shí)間百分比的計算時(shí)間控制在10:00到22:00之間。同理，興義的計算時(shí)間控制在10:00到24:00之間。由表1可知:貴陽(yáng)和遵義室外空氣溫度在18℃以下的時(shí)刻相對較少，這兩個(gè)城市計算時(shí)間定為全天24h。采用自然通風(fēng)和機械通風(fēng)措施后，熱舒適區域相應拓寬，落在熱舒適區域的時(shí)間段也有了明顯的增加。自然通風(fēng)時(shí)，不同城市夏季日有效時(shí)間百分比散點(diǎn)分布圖如圖1所示，畢節地區的日有效時(shí)間比分布較散，主要分布在20%～60%，60%以上也有一部分分布值。其他3個(gè)城市的散點(diǎn)分布相對較集中，大都分布在0%～40%，因此，自然通風(fēng)在畢節地區有相對更好的應用潛力。不采用通風(fēng)措施時(shí)，4個(gè)城市夏季室內處于熱舒適范圍的有效時(shí)間比相對較小。當采用自然通風(fēng)和機械通風(fēng)措施后，4個(gè)城市6月～8月的月有效時(shí)間比見(jiàn)表2和表3。在夏季，自然通風(fēng)的平均有效時(shí)間比分別為:畢節44．0%、貴陽(yáng)25．7%、興義21．9%、遵義21．1%。采用自然通風(fēng)后各個(gè)城市室內熱環(huán)境有了很大改善，尤其是畢節地區，由原先的3．1%上升到了44．0%。由于夏涼冬冷地區夜間室外氣溫較低，通過(guò)墻體蓄冷可以減少部分白天負荷。因此，畢節地區如果建筑布局合理，自然通風(fēng)結合適當的機械輔助通風(fēng)基本上可以替代夏季空調的使用。貴陽(yáng)、興義和遵義地區自然通風(fēng)的有效時(shí)間相對于熱舒適的有效時(shí)間有了很大改善，然而，要想替代夏季空調滿(mǎn)足室內人員要求尚且不能達到很好的效果，因此，需要考慮機械輔助通風(fēng)。由表3可知:采用機械通風(fēng)后，各個(gè)城市的有效時(shí)間比相對于自然通風(fēng)有了很大的改善。貴陽(yáng)市7月份最高已經(jīng)達到了87．4%，夏季的有效時(shí)間比也由最初的1．3%上升到了85．1%;興義地區夏季的有效時(shí)間百分比也達到了80．8%，可見(jiàn)，機械通風(fēng)對于貴陽(yáng)和興義地區來(lái)說(shuō)可以有效地改善夏季室內熱環(huán)境。如果能夠設置合理的送風(fēng)方式和氣流組織形式，基本上可以取代空調降低夏季建筑能耗。對于遵義地區來(lái)說(shuō)，采用機械通風(fēng)后也有了一定的改善，有效時(shí)間比上升到了51．6%。雖然不像貴陽(yáng)和興義地區那樣可以達到80%以上，但如果合理地利用通風(fēng)，可以相對減少空調開(kāi)啟時(shí)間。
結論
本文針對貴州省不同氣候條件下的4個(gè)代表性城市的通風(fēng)有效性進(jìn)行了分析，研究表明:在貴州省大部分地區，居住建筑基本上可以采用自然通風(fēng)或機械通風(fēng)的形式來(lái)維持室內的熱舒適性要求。采用通風(fēng)代替空調不僅節能效果顯著(zhù)，而且可以使室內空氣品質(zhì)得到大幅度的提高，更有利于人體健康。
【貴州建筑通風(fēng)設計研究的論文】相關(guān)文章：
建筑電梯設計問(wèn)題研究論文10-15
對建筑設計中節能設計的研究論文04-19
建筑消防給水穩壓設計研究論文10-11
高層建筑消防設計審核研究論文10-09
環(huán)境建筑空調設計研究論文范文10-17
住宅建筑設計及耗能應用研究論文07-26
建筑電氣設計的常見(jiàn)問(wèn)題研究的論文10-14
太陽(yáng)能住宅建筑設計研究論文08-21