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上海地区办公建筑中自然通风利用的数值研究

作　者: 潘刚
导　师: 高甫生；刘京
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 室内空气品质 建筑节能 自然通风 耦合模拟
分类号: TU834
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 380次
引　用: 5次
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内容摘要


自然通风是生态建筑技术中一个重要的组成部分,具有改善室内空气品质和降低建筑能耗的潜力,近年来得到研究人员的广泛关注。自然通风的动力为热压和风压,受到当地气象等因素的影响,自然通风的可靠性和稳定性很难保证,同时,也不能准确预测自然通风的节能潜力。因此,自然通风的设计仍没有可供参考的法规、标准以及不同气候区的自然通风潜力数据等,自然通风的研究应用是一个亟待攻关的课题。目前,我国对自然通风的研究主要集中在对自然通风的理论以及国内外研究方法和内容的归纳总结,并通过建立生态建筑示范楼进行有限的理论和数值研究,研究的深度和广度还很欠缺。本文对国内外在自然通风领域的研究进展进行了调研,介绍了能耗模拟软件EnergyPlus和多区网络通风模型COMIS,采用建筑能耗模拟软件与多区网络通风模型耦合模拟的研究方法,克服了两者各自存在的固有缺陷,以上海地区一栋处于实际设计阶段中的四层办公建筑为研究对象,建立建筑模型,研究了模型建筑的自然通风量与通风口面积之间的变化规律,从可靠性和稳定性两个方面对自然通风的效果进行了定量分析,并预测了自然通风在降低空调能耗上的潜力,在此基础上,定性地研究了中庭高度以及中庭顶部南北立面的排风口面积对自然通风效果的影响。本文的研究成果可以为设计人员提供有科学依据的通风口设计参照标准,可以作为评价不同气候区自然通风潜力的依据,对自然通风设计具有一定的指导作用,为全面推进我国自然通风应用研究工作的深入开展,以及改善室内人工环境和实现我国各阶段节能目标,提供理论依据。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-16
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 国内外的研究现状  10-12
    1.2.1 国外的研究现状  10-11
    1.2.2 国内的研究现状  11-12
  1.3 课题研究的意义  12-14
    1.3.1 为充分利用自然通风提供科学依据  12-13
    1.3.2 预测上海地区自然通风的节能潜力  13-14
    1.3.3 为自然通风设计方案提供参照依据  14
  1.4 课题研究的主要内容  14-16
第2章 计算模型  16-40
  2.1 建筑能耗模拟软件EnergyPlus 概述  16-29
    2.1.1 EnergyPlus 结构  17-19
    2.1.2 墙体传热数学模型  19-23
    2.1.3 玻璃窗传热数学模型  23-25
    2.1.4 区域热平衡数学模型  25-29
  2.2 多区网络通风模型COMIS 概述  29-38
    2.2.1 COMIS 结构  30-31
    2.2.2 COMIS 数学模型  31-38
  2.3 建筑能耗模拟软件与多区网络通风模型的耦合  38-39
  2.4 本章小结  39-40
第3章 建筑模型及相关参数的确定  40-47
  3.1 建筑模型  40-41
  3.2 相关参数的确定  41-46
    3.2.1 室内设计参数  41-42
    3.2.2 室外气象参数  42
    3.2.3 围护结构热工参数  42-44
    3.2.4 内热源逐时变化设定  44-45
    3.2.5 室内人员必需的新风量  45-46
  3.3 本章小结  46-47
第4章 自然通风量及建筑的空调负荷  47-74
  4.1 通风模拟参数的确定  47-50
  4.2 上海地区办公建筑的季节划分  50-51
  4.3 自然通风的变化规律  51-71
    4.3.1 夏季自然通风  51-58
    4.3.2 冬季自然通风  58-65
    4.3.3 过渡季自然通风  65-71
  4.4 不同季节自然通风的差异  71-73
  4.5 本章小结  73-74
第5章 中庭对自然通风的影响  74-86
  5.1 中庭的作用  74-85
    5.1.1 中庭高度的影响  75-79
    5.1.2 中庭顶部立面排风口面积的影响  79-83
    5.1.3 中庭高度及中庭顶部立面排风口面积的影响比较  83-85
  5.2 本章小结  85-86
结论  86-88
参考文献  88-92
哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明  92
哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书  92
哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理  92-93
致谢  93

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 房屋建筑设备 > 空气调节、采暖、通风及其设备 > 通风、除尘、空气净化、除湿
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