夏热冬冷地区内廊式教学楼自然通风技术策略研究

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近年来,建筑行业的发展迅猛,2019年国家住建部出台了《绿色建筑评价标准》和《绿色校园评价标准》都对自然通风提出了规范和要求,接着2020年新冠疫情肆虐,自然通风显得尤为重要。在此背景之下,本文着眼于高校中最普遍的内廊式教学楼,以安徽省会合肥为代表,研究夏热冬冷气候分区的内廊式教学楼通风情况,用以CO2为示踪气体的实验方法测试了不同工况下的自然通风效果,并根据自然通风原理提出内廊式教学楼的自然通风优化策略,力求在满足健康、舒适的同时,利用自然通风节约能源,绿色发展。本文针对夏热冬冷气候区的独特性,探究如何利用自然通风原理对内廊式教学楼室内风环境进行优化,首先根据国内外文献中对于自然通风方式的技术策略进行归纳和分析,从设计的角度讨论优化自然通风的方式。接着通过对合肥地区气象条件的分析,结合CFD模拟软件,对不同开窗形式和辅助自然通风的构造方式进行探索,如利用高侧窗、翼墙导风的位置和排布方式进行模拟对比;再以实地调研的既有高校内廊式为实例,从建筑的平面入手,结合CFD模拟探究内廊式的长度和过渡空间对于室内风场的影响;再从剖面的角度提出利用高耸空间如拔高的楼梯间以及横向的风管来优化室内的流场并进行模拟验证,探究不同的尺寸和位置对于室内风环境的影响。最后得出结论:平开窗和中悬窗对比于下悬、上悬窗和推拉窗更有利于室内自然通风,内廊走道两侧的内窗位置的高度为1.8m和2.1m时对于室内风速和气流影响最佳,对于高起的楼梯间产生的烟囱效应,可以改善室内风场,节约能耗;内廊的长度影响室内主要房间的自然通风,依据模拟结果,超过27m后,可以加入过渡空间来优化室内风环境;对于夏热冬冷地区可以使用利用楼梯间作为高耸空间和横向风管的方法进行自然通风的优化。
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