体育馆建筑风压驱动自然通风设计及其应用潜力研究

发布时间：2020-07-08 06:27

【摘要】：自近代人工空调技术发展以来,自然通风的价值曾一度被人们忽略;但封闭式空调循环送导致的室内空气品质和居民居住健康问题以及全球能源危机和可持续发展的需求,使得自然通风重新得到科学家与全社会的高度重视。体育馆是一种比较特殊的公共建筑类型,从规划设计、建筑设计、再到人工环境设计等均具有独特特征;只有将自然通风基本原理与体育馆建筑特点相结合,才能产生与之相适应、行之有效的生态型或低能耗型体育馆建筑应用。本文围绕体育馆自然通风空气动力学机理及其在我国不同气候区域应用潜力等问题开展基础应用研究,其结果对发展我国体育馆自然通风技术、营建绿色可持续公共体育场馆等都具有理论和实际价值。体育馆运用自然通风技术,并不是意味着要全面取代人工空调,而是在合适的季节条件下减少或停用空调系统,转而依赖自然通风。自然通风不仅能有效节约能源,并且能够改善空间热舒适度。本文列举了不同气候类型地区城市中25个典型体育馆建筑样本及其各个季节理论最长跨度,并通过计算流体动力学方法和现场实测等充分验证了最长跨度和风压驱动自然通风换气性能。总结了全国不同气象类型地区25个典型城市建筑的最佳朝向在160°-217.5°之间,即东南和西南方向;提出了全国不同气象类型地区25个典型城市体育馆最佳风压通风气流跨度区间大致为55m-100m。最后,本文提出了自然通风潜力分析评估系统的框架和模型的建立方法,并根据中国七个不同气象地区25个城市的典型气象数据加以应用分析,得到了25个城市自然通风潜力最大的季节在夏季和秋季。由于海洋风的影响,海口和香港风压自然通风潜力最大的季节在春季和冬季。济南、北京、重庆、广州、南宁、香港和贵州的风压自然通风潜力值较大,而长春、长沙、南京和拉萨的风压自然通风潜力值较小。
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU834.1
【图文】：

体育馆,北京大学

图 1-1 综合性体育馆(北京大学体育馆)1.1.3 研究意义中国幅员辽阔和多样的气候，城市体育场自然通风的利用程度，值得我们去探索其潜在的价值。通过基本的气象数据以及实际的输入参数，可以对相应的体育场的自然通风能力进行评价，评价结果不仅可以用作空调设计师和建筑师的设计参考，也可以作为建筑能源消耗的评估依据。同时，若与实际体育馆结合也可以成为一个新的通风设计的参考标准和设计规范。本文针对不同地区体育馆的大空间特殊性，克服气流路径过长以及体育馆自然通风潜力进行研究，有以下几点意义。( 1) 节能潜力大。据统计，在建筑的运行以及生活过程中消耗的大部分能源是制冷，供暖，通风和照明。在建筑的运行过程中使用更少的能源，这意味着可以大大降低建筑物的能耗。在适当的季节，体育馆建筑通过使用自然通风来更换或部分更换空调系统可以实现建筑的节能。此外，由于体育场馆建造了自己的空间特征，因此需要比传统建筑能源更多的空间，并且将自然空气引入体育场内，

气流分布,气流分布,建筑物,自然通风

项被动式节能技术，不需要消耗任何的能源影响，以及建筑物周围的微环境，建筑围护自然通风技术有效应用在现代建筑中是非常育馆自然通风，分析不同地区体育场馆建筑章对体育场建筑的自然通风原理及相关的通风计算方法由室外风引起的风压或室内和室外空气温气流动并交换建筑物内外的空气。首先要分过程，气流会在建筑物的背风面、屋顶和两。其压力小于大气压形成负压。具体如下图

示意图,窗孔,示意图,室内外温差

/进风口面积 k0.25 0.210.5 0.380.75 0.511.00 0.602.00 0.763.00 0.814.00 0.825.00 0.83建筑物室内外温差所形成的通风。当进、排风窗孔上将形成一定的压力差位置开有窗孔 a 和 b，其高度差为 h 、和，窗孔 b 的内、外静压和。

【参考文献】