某雙層玻璃幕墻建筑自然通風(fēng)的數(shù)值模擬研究

1、1某雙層玻璃幕墻建筑自然通風(fēng)的數(shù)值模擬研究黃艷劉東楊建坤張恩澤摘要：根據(jù)雙層玻璃幕墻建筑的特殊熱環(huán)境，提出過(guò)渡季節(jié)采用自然通風(fēng)的方式，確定了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的開(kāi)口方式和開(kāi)口大小，使各樓層的空氣溫度都在熱舒適范圍內(nèi)；應(yīng)用CFD數(shù)值模擬方法對(duì)各樓層房間的三維溫度場(chǎng)，速度場(chǎng)進(jìn)行了模擬，研究結(jié)果表明，利用自然通風(fēng)能夠有效地改善室內(nèi)熱環(huán)境，較好地滿足人體熱舒適的要求。關(guān)鍵詞：自然通風(fēng)數(shù)值模擬中庭1.引言空調(diào)的應(yīng)用為人們創(chuàng)造了舒適的室內(nèi)環(huán)境，但也帶來(lái)了

2、一些問(wèn)題；首先，空調(diào)建筑的密閉性較好，當(dāng)新風(fēng)量不足時(shí)，室內(nèi)空氣品質(zhì)（IAQ）惡化會(huì)導(dǎo)致病態(tài)建筑綜合癥（SBA）；其次，大量的空調(diào)器加劇了城市熱島效應(yīng)，造成室外空氣熱環(huán)境惡化；再次，空調(diào)器的普及使建筑能耗有較大的增長(zhǎng)趨勢(shì)。因此隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，同時(shí)發(fā)展生態(tài)建筑也是大勢(shì)所趨，自然通風(fēng)這項(xiàng)古老的技術(shù)重新得到了重視。合理利用自然通風(fēng)能取代或部分取代傳統(tǒng)制冷空調(diào)系統(tǒng)，不僅能不消耗不可再生能源實(shí)現(xiàn)有效被動(dòng)式制冷，改善室內(nèi)熱環(huán)境；而且能提供新

3、鮮、清潔的自然3計(jì)了屋頂排風(fēng)天窗面積，并在此基礎(chǔ)上利用CFD對(duì)該建筑的局部房間室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行了數(shù)值模擬。2.2技術(shù)路線自然通風(fēng)一般采用風(fēng)壓或者熱壓，中庭建筑的“煙囪效應(yīng)”就是利用建筑內(nèi)部的熱壓作用，由于室外風(fēng)速和風(fēng)向是經(jīng)常變化的，因而風(fēng)壓作用不是一個(gè)可靠的穩(wěn)定因素，所以本文進(jìn)行模擬計(jì)算時(shí)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，僅考慮熱壓下的自然通風(fēng)。熱壓通風(fēng)，是利用建筑內(nèi)部由于空氣密度不同，熱空氣趨于上升，而冷空氣趨向下降的特點(diǎn)。熱壓作用與進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的高度差，

4、以及室內(nèi)外空氣溫度差存在著密切的關(guān)系：高度差愈大，溫度差愈大，則熱壓通風(fēng)的效果愈明顯。因而大樓各樓層（共6層）的進(jìn)風(fēng)量隨樓層高度的增加而減小，基于這種情況考慮，在滿足6樓室內(nèi)熱環(huán)境的要求下，設(shè)計(jì)屋頂側(cè)窗面積。基本技術(shù)路線見(jiàn)圖3：圖3基本技術(shù)路線3.房間的計(jì)算數(shù)學(xué)模型3.1物理模型（a）(b)(c)圖4計(jì)算物理模型a:一個(gè)通風(fēng)口b:兩個(gè)通風(fēng)口c:整條通風(fēng)口如圖房間長(zhǎng)11.1m，寬8.4m，高2.9m；房間內(nèi)發(fā)熱量包括人員、燈光及設(shè)備，圖中