山東地區(qū)辦公建筑自然通風(fēng)的節(jié)能分析及舒適性探討

【摘要】： 由于傳統(tǒng)封閉式空調(diào)帶來的室內(nèi)空氣品質(zhì)的下降以及建筑可持續(xù)發(fā)展的需要,自然通風(fēng)這種傳統(tǒng)的通風(fēng)方式重新成為研究熱點。合理地利用自然通風(fēng)可以降低能耗,甚至不消耗能耗,并且能提供新鮮空氣,改善室內(nèi)空氣品質(zhì),滿足人們對舒適健康室內(nèi)環(huán)境的需求。 根據(jù)國內(nèi)外對自然通風(fēng)的研究方法及研究現(xiàn)狀,分析了現(xiàn)階段自然通風(fēng)潛力的各評價指標(biāo)。就濟(jì)南地區(qū)辦公建筑自然通風(fēng)潛力進(jìn)行分析,并從室外氣象各參數(shù),包括溫度、相對濕度、風(fēng)速風(fēng)向,太陽輻射等,以及室內(nèi)不同的得熱量來評價通風(fēng)潛力,得出在室外氣象參數(shù)一定時,室內(nèi)得熱量越大用來消除余熱余濕的通風(fēng)換氣量越大,通風(fēng)有效性越低,其自然通風(fēng)潛力越小。 本文對部分辦公建筑夏季及過渡季的熱環(huán)境進(jìn)行調(diào)查和實測,得到了濟(jì)南市室內(nèi)熱舒適溫度與室外氣溫的回歸方程,tc=0.292tw+17.402。根據(jù)回歸方程及適應(yīng)性舒適模型80%接受率得出自然通風(fēng)工況下熱舒適溫度范圍,得到濟(jì)南市自然通風(fēng)工況下舒適溫度點28.3℃。一定程度上拓寬了室內(nèi)舒適溫度區(qū)18℃-26℃,節(jié)約了夏季的空調(diào)能耗。 針對濟(jì)南市某八層辦公建筑建立建筑模型,通過Dest能耗軟件對其冷熱能耗進(jìn)行逐時動態(tài)模擬。研究了通風(fēng)換氣次數(shù)、通風(fēng)時間段對室溫及空調(diào)溫度的影響,結(jié)論表明濟(jì)南地區(qū)夜間通風(fēng)換氣次數(shù)已3次/h為宜,再增加換氣次數(shù)對降低白天空調(diào)能耗沒有多大意義,夜間通風(fēng)時間段對室溫及空調(diào)溫度影響較小。分析了不同朝向、不同樓層的自然室溫的分布規(guī)律；分析了采用夜間通風(fēng)和不采用夜間通風(fēng)時的全年逐時單位建筑面積空調(diào)冷熱負(fù)荷的變化曲線,指出采用夜間通風(fēng)能將全年逐時單位建筑面積空調(diào)冷負(fù)荷由140 w/m2降低到120 w/m2。節(jié)能效果非常明顯。通過三種不同工況的模擬比較,得出c3工況及夜間通風(fēng)室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)定28.3℃最經(jīng)濟(jì),整個空調(diào)季可節(jié)省電費14.7萬。 通過Airpak軟件對整個辦公建筑的風(fēng)環(huán)境進(jìn)行模擬,在夏季風(fēng)向為西南風(fēng),風(fēng)速為2.8m/s時得到建筑迎風(fēng)面及背風(fēng)面的壓強及風(fēng)速分布。一層二層為展覽廳及門廳空間,可以形成良好的穿堂風(fēng)。3層以上為標(biāo)準(zhǔn)層,取第四層的整個辦公區(qū)進(jìn)行模擬,從速度場、溫度場、空氣齡及PMV場分析室內(nèi)的熱環(huán)境。在內(nèi)門不打開及走廊內(nèi)側(cè)無高窗時的熱環(huán)境較差,氣流速度溫度不均勻,北向房間空氣滯留時間長,冷熱對比明顯。通過在走廊內(nèi)側(cè)墻上開高窗改善了辦公區(qū)的熱環(huán)境,風(fēng)速溫度都較均勻,適宜紙面作業(yè),空氣新鮮,且PMV在-0.452413-0.530547之間,舒適性較好,也有利于提高工作效率。 本項目得到山東省教育廳科技項目《山東地區(qū)公共建筑自然通風(fēng)節(jié)能潛力及評價指標(biāo)體系研究》的資助,項目編號：J09LE10。 【關(guān)鍵詞】：自然通風(fēng) 建筑節(jié)能 空氣齡 熱舒適度
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TU834
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 課題研究背景12-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 課題研究的內(nèi)容及意義17-19
• 1.3.1 課題研究的內(nèi)容17-18
• 1.3.2 課題研究的意義18-19
• 第二章 自然通風(fēng)的理論基礎(chǔ)19-24
• 2.1 自然風(fēng)的舒適性19-20
• 2.2 自然通風(fēng)的作用機(jī)理20-22
• 2.2.1 風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)20-21
• 2.2.2 熱壓作用下的自然通風(fēng)21-22
• 2.2.3 風(fēng)壓和熱壓耦合作用下的自然通風(fēng)22
• 2.2.4 機(jī)械輔助式自然通風(fēng)22
• 2.3 本章小結(jié)22-24
• 第三章 自然通風(fēng)潛力的分析24-38
• 3.1 自然通風(fēng)潛力分析原理24
• 3.2 自然通風(fēng)潛力評價指標(biāo)的研究24-27
• 3.2.1 氣候適應(yīng)性分析方法25-26
• 3.2.2 有效壓差分析法26
• 3.2.3 多標(biāo)準(zhǔn)評價方法26-27
• 3.3 自然通風(fēng)潛力的影響因素27-32
• 3.3.1 濟(jì)南市室外氣象參數(shù)27-31
• 3.3.2 建筑微環(huán)境分析31-32
• 3.4 濟(jì)南市辦公建筑自然通風(fēng)潛力32-37
• 3.4.1 自然通風(fēng)適應(yīng)性模型32-34
• 3.4.2 辦公建筑自然通風(fēng)有效性分析34-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 辦公建筑自然通風(fēng)能耗及節(jié)能分析38-59
• 4.1 能耗模擬軟件介紹38-40
• 4.1.1 Dest軟件介紹38
• 4.1.2 Dest軟件動態(tài)模擬的理論基礎(chǔ)38-39
• 4.1.3 Dest用于自然通風(fēng)的模擬39-40
• 4.2 模型的建立及模擬結(jié)果分析40-46
• 4.2.1 建筑模型40-42
• 4.2.2 建筑相關(guān)參數(shù)的確定42-46
• 4.3 模擬結(jié)果分析46-57
• 4.3.1 通風(fēng)換氣次數(shù)對自然室溫的影響46-49
• 4.3.2 夜間通風(fēng)時段對室溫的影響49-51
• 4.3.3 不同樓層及朝向?qū)Ψ块g室溫的影響51-53
• 4.3.4 夜間通風(fēng)節(jié)能效果分析53-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第五章 辦公建筑風(fēng)環(huán)境及室內(nèi)舒適性模擬59-73
• 5.1 CFD技術(shù)在暖通空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用59-60
• 5.1.1 CFD技術(shù)的應(yīng)用概述59-60
• 5.1.2 CFD技術(shù)應(yīng)用于自然通風(fēng)的模擬60
• 5.2 辦公建筑外風(fēng)環(huán)境模擬60-66
• 5.2.1 計算方法及網(wǎng)格劃分60-63
• 5.2.2 邊界條件的處理63
• 5.2.3 速度及壓力場的模擬分析63-65
• 5.2.4 自然通風(fēng)量的計算65-66
• 5.3 辦公室內(nèi)部風(fēng)環(huán)境及舒適模擬66-72
• 5.3.1 辦公室門不開啟時風(fēng)環(huán)境模擬66-68
• 5.3.2 辦公室門開啟時風(fēng)環(huán)境模擬68-70
• 5.3.3 走廊處開高窗時風(fēng)環(huán)境模擬70-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 第六章 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 后記80-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況81

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建筑節(jié)能與云南傳統(tǒng)民居    李莉萍

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高層辦公建筑能耗調(diào)查與節(jié)能潛力分析    梁珍,趙加寧,郭駿

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晚間通風(fēng)房間熱環(huán)境的改善    李崢嶸,陳沛霖,裴曉梅

采用通風(fēng)方式改善建筑熱環(huán)境的實驗研究    吳祥生;楊小鳳;王惠光;劉兆勇;榮勇;

熱壓自然通風(fēng)的實驗研究與數(shù)值模擬    譚剛;朱穎心;李曉鋒;

室內(nèi)空調(diào)設(shè)備舒適性自然風(fēng)模擬研究    朱守林

室內(nèi)空氣流速對人體生理指標(biāo)及熱舒適性影響的研究    羅明智

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外刊    

實踐綠色生態(tài)辦公建筑    胡紹學(xué),黃柯,宋海林,胡真

信息時代辦公建筑設(shè)計的思考——以南京圓通廣場為例    陳泳 ,朱小村 ,Pius Leuba

新型辦公建筑之構(gòu)想:竹中工務(wù)店東京總店新辦公大樓    菅順二;錢強;

吸收 融合 再創(chuàng)造——長春近代辦公建筑裝飾語義淺析    張蕾;孫巍巍;周國鋒;

“形式”與“功能”的綠色追隨——由竹中工務(wù)店東京總部看日本辦公建筑的生態(tài)轉(zhuǎn)型    夏海山;白瀟瀟;

綠色辦公建筑的模式語言——東京竹中工務(wù)店給出的詮釋    夏正偉;夏海山;

低密度辦公建筑研究    姚建強;沈紅斌;

作為城市背景——辦公建筑設(shè)計之辯    

辦公建筑的照明節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)    趙建平;張紹綱;李景色;任元會;

長沙市區(qū)大型商業(yè)辦公建筑能耗調(diào)查和分析    魏小清;李念平;周慧;倪吉;林愛麟;胡麗君;

小型辦公建筑能耗特性的比較研究    魏一然;王京;

探討綠色辦公建筑理念    朱小鵬;李華偉;

長沙市辦公建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境狀況研究    李劍東;王智超;袁濤;

圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)對辦公建筑能耗的影響    馬波;楊柳;黎文安;

戶式集中空調(diào)在辦公建筑中的應(yīng)用解析    邵宗義;陳紅兵;劉江;

辦公建筑通風(fēng)方式概述    榮煜;鄒惠芬;

實測與模擬結(jié)合分析通風(fēng)和房間溫度設(shè)定對辦公建筑空調(diào)負(fù)荷的影響    常良;宋芳婷;魏慶芃;

辦公建筑夜間通風(fēng)氣流組織模擬    王昭俊;孫曉利;孫照燕;易伶俐;

秦皇島市對既有辦公建筑進(jìn)行節(jié)能改造    通訊員 李永利　李建永

港城辦公建筑實施“周身節(jié)能”改造    記者 吳永哲　通訊員 李永利 李建永

宋照清：辦公建筑需要與文化同行    日清建筑設(shè)計有限公司董事長 宋照清

新辦公建筑顯現(xiàn)新設(shè)計趨勢    本報記者 安領(lǐng)弟

辦公建筑走向生態(tài)覺醒    胡紹學(xué) 宋海林 黃柯 胡真

新世紀(jì)辦公建筑的綠色主張    袁小宜張煒 沈馳

秦皇島讓辦公建筑“周身節(jié)能”    記者 耿建擴(kuò)　通訊員 李永利

專家解讀生態(tài)智能辦公建筑    唐沙

辦公建筑的“綠色策略”    本報記者 付穎 侯季光

辦公建筑將采用合同能源管理模式進(jìn)行改造    本報記者 梁爽

當(dāng)代市政辦公建筑設(shè)計理論及方法研究    向科

生態(tài)辦公場所的活性建構(gòu)體系    汪任平

我國既有辦公建筑可持續(xù)性改造研究    黃雷

建國初期辦公建筑的適應(yīng)性改造研究    李艷芬

當(dāng)代行政辦公建筑公共環(huán)境設(shè)計研究    李文奇

嶺南辦公建筑被動式設(shè)計策略研究    姚遠(yuǎn)

辦公建筑室內(nèi)外公共空間環(huán)境設(shè)計初探    任磊

辦公建筑的人文關(guān)懷    羅通

低容積率辦公建筑設(shè)計原則研究    張揚

引導(dǎo)使用者綠色行為的北京高層辦公建筑設(shè)計研究    吳江濱

行政辦公建筑形態(tài)設(shè)計研究    張偉

寒冷地區(qū)辦公建筑“自然化技術(shù)”的設(shè)計對策研究    李忠偉