北方办公建筑夜间通风降温规律特征研究

论文摘要

在我国,空调建筑的迅速普及不仅加剧了城市的电力紧张,造成环境的破坏与污染,而且加重了城市的热岛现象,使城市气候进入恶性循环。可再生自然资源的利用成为建筑业界的热点研究问题。其中,夜间通风由于同时利用了通风与蓄冷作用而成为一种更为有效的降温方式。办公类建筑间歇使用的特点为夜间通风的引入提供了良好的条件,而北方地区较大的昼夜温差为夜间通风提供了很好的气候资源。本文以西安地区为例,运用能耗模拟软件DeST对影响夜间通风降温效果的相关参数进行了模拟分析,在此基础上确定了西安地区办公类建筑夜间通风降温的潜力,具体研究工作包括以下几个方面:首先,通过对房间热平衡方程的分析,得出了夜间通风对室内热环境的作用方式,并分析总结出了影响夜间通风降温效果相关因素。其次,根据调研信息建立了西安地区夜间通风办公建筑的基准模型,采用能耗模拟软件DeST对几个影响因素进行了分析,具体包括室外空气温度昼夜温差、建筑围护结构蓄热性能、建筑内热源状况、夜间通风换气次数与通风换气时间五个方面。给出了这些因素与房间基础室温、空调室温以及空调负荷的关系图,并提出了夜间通风设计的推荐值。然后,根据对各参数的分析结果,对基准建筑的相关参数进行了调整。通过对不同通风及空调运行模式下办公建筑的模拟和对比,得出了西安地区夜间通风办公建筑的降温及节能潜力。本文的工作为系统、定量的研究夜间通风办公建筑的降温问题奠定了基础,为西安地区夜间通风技术的应用提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 课题研究的目的及意义
• 1.3 课题的研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 夜间通风国内研究现状
• 1.3.3 研究中存在的问题
• 1.4 本论文的主要研究工作
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 本文的主要内容
• 1.4.3 文章结构
• 2 夜间通风降温机理及研究方法
• 2.1 夜间通风基础理论
• 2.1.1 夜间通风降温原理
• 2.1.2 夜间通风的几种方式
• 2.2 夜间通风房间热力系统分析
• 2.2.1 夜间通风房间传热分析
• 2.2.2 房间热平衡方程及夜间通风降温机理
• 2.3 夜间通风效果影响因素分析
• 2.3.1 室外气象条件
• 2.3.2 建筑参数
• 2.3.3 其他影响因素
• 2.4 夜间通风研究方法
• 2.4.1 自然通风和渗透机理
• 2.4.2 自然通风定量计算方法
• 2.4.3 热过程及能耗模拟软件
• 2.4.4 通风模型与热过程模型的耦合模拟
• 2.5 本章小结
• 3 办公建筑夜间通风影响因素模拟分析
• 3.1 DeST简介
• 3.1.1 DeST的研发过程
• 3.1.2 DeST的软件结构
• 3.1.3 DeST模型与其它模型之间的比较
• 3.1.4 DeST的主要特点
• 3.1.5 DeST的应用领域
• 3.2 模型的建立
• 3.2.1 气象参数
• 3.2.2 西安市办公建筑基本信息调研
• 3.2.3 论文模型的建立
• 3.3 夜间通风降温影响因素模拟研究
• 3.3.1 室外空气昼夜温差
• 3.3.2 围护结构蓄热性能
• 3.3.3 内热源
• 3.3.4 换气次数
• 3.3.5 通风时间
• 4 西安地区夜间通风办公建筑降温效果研究
• 4.1 基准建筑参数调整
• 4.1.1 换气次数
• 4.1.2 通风时间
• 4.1.3 围护结构蓄热状况
• 4.1.4 外遮阳设计
• 4.2 模拟工况设计
• 4.3 模拟结果统计分析
• 4.3.1 非空调工况模拟结果统计分析
• 4.3.2 空调工况模拟结果统计分析
• 4.3.3 本章小节
• 5 研究结论及展望
• 5.1 本文的研究结论
• 5.2 后续工作及展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 A 图表目录
• 附录 B 建筑基本信息
• 附录 C 攻硕期间取得的研究成果