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热羽流作用下建筑群形态布局对室外风热环境的影响

发布时间:2022-01-16 21:01
  近年来,随着城镇化的推进和人们生活水平的提高,人们对室内环境的舒适性要求越来越高。为提升室内舒适度,目前的研究热点集中在建筑传热性能提升及室内环境保障技术方面,而对建筑与室外微气候的相互作用方面的研究却非常有限。事实上,城市建筑群的本体特性及形态布局,会对建筑室外风热环境产生直接的影响,进而影响建筑群冷热负荷及室内环境的控制。研究建筑群对区域风热环境的影响机制,有助于对能耗及区域微环境综合考量,实施建筑群优化设计。本文采用实验测试与数值模拟相结合的方法,对不同建筑形态布局与热羽流共同作用下室外风、热环境进行模拟分析。首先基于相似理论,对单体建筑和建筑群的热羽流特性进行了缩尺模型实验研究,单体模型结果表明随着建筑高度的增加,建筑表面的风速和温度逐渐增加,随着距离建筑立面距离的增加,空气温度逐渐降低,空气流速先增加再降低,距离壁面1cm处风速达到最大。建筑群模型实验结果表明随着距离地面高度的增加,建筑群外风速不断增加,在距离建筑群10cm处,风速呈抛物线分布,温度基本和风速变化趋势基本相似,但是不同位置温差有限。其次,建立了热羽流作用下的风热环境的数值模拟模型及其求解方法,并通过模拟结果和... 

【文章来源】:哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】:78 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

热羽流作用下建筑群形态布局对室外风热环境的影响


实验平台平、剖面图

原理图,局域


哈尔滨工业大学工学硕士学位论文13动闭合透明门帘,方便进入安装仪器,测点布置,模型摆放。考虑到热线风速仪测量端需要固定测量,采用高度与模型高度一样的支架来固定风速仪测杆。实验操作温度为室温,侧墙正常与外界进行热交换,模拟建筑群与周边环境的关系,与实际保持一致。实验测试仪器均摆放在房间外部,减少仪器对房间内温度尝风速场的影响,温度测量所用的热电偶线以及风速仪连接线均从实验台底部穿过。本次实验是为了对由于人为热、太阳辐射、建筑蓄热等因素,使得建筑壁面与周围空气产生温差而形成的建筑热羽流的特性进行研究,为模拟建筑表面发热与周围空气的自然对流作用,本实验采用电热膜代替建筑表面发热情况。该实验台如图2-3所示。可以提供风速≤0.02m/s的静风环境,能够得到可靠的实验数据。实验原理如图2-2a)、b)所示。a)单体建筑b)建筑群图2-2局域风热环境测试系统原理图a)单体建筑b)建筑群图2-3实验平台

布置图,测点,单体,布置图


哈尔滨工业大学工学硕士学位论文142.3实验布置及相关仪器本实验是为了研究在无风环境下,建筑立面由于受到太阳辐射造成壁面与周围空气存在温差,在温差的作用下形成的上升气流对室外风、热环境的影响,主要测量建筑立面表面空气以及建筑群内部温度、风速。2.3.1测点布置因建筑模型为比较规整的方形,测点的布置只要能把整个面积温度反应出来即可,故选择五个测点。为能精确得出建筑立面表面空气温度以及风速的变化规律,本次建筑单体实验布点竖直方向从下到上依次距离地面10cm、30cm、50cm、70cm、90cm这五个高度进行测点布置,水平方向距离立面0cm、1cm、2cm、3cm、4cm、5cm这六个位置进行测点布置,总共30个数据。实验布点如图2-5所示。建筑群选择中间一个截面进行测试,测点分别距离左边界0cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm。竖直方向上,分别距离地面10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm这六个高度,总共60个数据。建筑群的实验布点图如图2-6所示。图2-4建筑单体测点布置图图2-5建筑群测点布置图

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本文编号:3593414

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