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厦门地区单侧通风房间的窗户开口形式对室内风环境的影响研究

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厦门地区单侧通风房间的窗户开口形式对室内风环境的影响研究

作者：詹学渊厦门大学

学位级别：硕士

相比空调制冷的高能耗降温方式,自然通风不仅可以调节室内的热舒适度,还能够改善室内的空气质量。厦门市作为一个海滨型城市,因为其土地资源的稀缺,使得该地区出现了很多一梯多户的住宅。这些布置在住宅南侧的中间户型,因为建筑内部交... 详细信息

相比空调制冷的高能耗降温方式,自然通风不仅可以调节室内的热舒适度,还能够改善室内的空气质量。厦门市作为一个海滨型城市,因为其土地资源的稀缺,使得该地区出现了很多一梯多户的住宅。这些布置在住宅南侧的中间户型,因为建筑内部交通系统的阻隔,使得户型内不能形成有效的对流通风。这些单侧通风户型中,也包括一种小面积的一居室单身公寓。这些单身公寓布局简单,因为只有单一朝向可开窗通风,导致其室内通风不畅,空气质量不佳。类似的单侧通风房间在厦门地区的办公楼、酒店、学生公寓中也存量较大。因此,针对这些影响单侧通风房间室内风环境的因素进行研究,就具有重要的意义。本文首先通过文献阅读的方法,总结出单侧通风领域的研究现状。通过实地调研的方法了解厦门地区单侧通风房间的现状,并且总结出这些房间常见的开口形式（单开口、双开口以及多开口形式）,常见的窗户形式（平开窗、推拉窗以及悬窗）。针对以上开口形式的特点,本文设置出五组有代表性的物理模型,采用CFD方法对其进行模拟研究。结果表明:在相同开口面积的情况下,多开口形式（九宫格为代表）并不具有通风优势;在墙体竖向增设开口（高窗或者低窗）可从整体上提升室内的通风效果。通过对常见窗形、新式窗形（3种）的优劣势分析对比,得出适宜厦门地区单侧通风房间室内通风的窗户形式。使用CFD方法模拟研究了该地区常见的外开平开窗的改进模型,结果表明外开平开窗的窗扇转轴设置在开口中间位置的形式更具有导风优势。本文的室内风环境评价标准以室内不同高度平面（0.25m、1.5m、2.4m）的平均风速值作为参考,以室内1.5m高度平面的风场分布特性作为辅助参考。此外,本文对厦门地区的水平遮阳板等导风构件提出了改进建议,可作为适宜该地区单侧通风房间的通风优化策略补充。

关键词：单侧通风窗口形式窗户形式

基于实测数据的学生公寓共享起居空间通风效果与策略研究

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建筑技艺 2022年第2期28卷 88-91页

作者：彭力夫刘依明刘念雄清华大学建筑学院

选取清华大学紫荆公寓中厅作为研究对象,综合采用问卷调研、文献综述、实测分析等研究方法,通过控制中厅朝向、开窗时段、开窗数量、开窗面积等变量,研究不同工况下中厅夏季单侧通风对室内热环境的影响,为高校学生公寓设计提供参考。

关键词：热环境学生公寓单侧通风通风策略

宿舍楼体型及立面开口对房间单侧风压通风的影响研究——以厦门高校为例

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宿舍楼体型及立面开口对房间单侧风压通风的影响研究——以厦门高...

作者：郑焕华侨大学

学位级别：硕士

自然通风是提高室内空气质量和改善室内热环境的重要措施。由于用地紧张,高校学生宿舍一般进深较大,出于隐私、安全、防干扰等因素考虑,学生宿舍房间在多数时间段内只能进行单侧开口通风。由于单侧开口形成的自然通风微弱,不但会降低室... 详细信息

自然通风是提高室内空气质量和改善室内热环境的重要措施。由于用地紧张,高校学生宿舍一般进深较大,出于隐私、安全、防干扰等因素考虑,学生宿舍房间在多数时间段内只能进行单侧开口通风。由于单侧开口形成的自然通风微弱,不但会降低室内空气品质,影响人体健康,同时也会影响室内热环境,延长夏季空调时间,进而增加空调能耗。本论文以厦门地区高校学生宿舍楼为例,在进行实态调查的基础上,依据学生宿舍楼的体型、组合模式、立面开口形式将它们进行分类,分别总结影响宿舍单侧通风的相关因素,通过PHOENICS软件模拟,考察这些因素对宿舍单侧通风的影响,为高校宿舍通风设计提供指导和参考。首先,对厦门地区高校学生宿舍楼现状进行了实态调查,发现一字型和U字型分别占50%和44%;外廊式宿舍楼占比最多达69%;宿舍楼长边尺寸成正态分布,以40-60m为中心向两边递减;宿舍楼高度主要为6-7层占80%;宿舍楼单侧开口形式以凹凸口和平开口为主,分别占62%和38%,且平开口以推拉窗为主占61%,平开窗次之占25%;凹凸口则以凸阳台为主占52%。然后,基于实态调查的结果,模拟分析了一字型宿舍楼风向入射角、宿舍楼长度对房间单侧通风的影响。模拟结果表明:当风向入射角在22.5°到45°范围时,房间单侧通风效果较好;当风向入射角为45°时,在建筑长度小于54m范围内,随着宿舍楼长度的增加,各层房间单侧通风室内平均风速随之增加,而在建筑长度大于54m后,随着宿舍楼长度的增加,楼栋前部房间室内平均风速增加,而后部房间室内风速减小。其次,模拟分析了U字型宿舍楼风向入射角、宿舍楼长度对房间单侧通风的影响。模拟结果表明:当风向入射角在-45°到45°范围内,宿舍楼整体单侧通风较好;适当增大U字型宿舍楼前部板块边长,可增大风压差,有利益于后部板块房间单侧通风。最后,模拟分析了学生宿舍楼立面开口模式对房间单侧通风的影响。结论表明:平开口模式,竖向开口单侧通风效果较横向开口好,且过多开口对房间单侧通风不利;凹窗、凹阳台、凹口组合都可以增强房间单侧通风效果,且随着凹口深度的加大,房间单侧通风效果都有一定的提升;凸窗、凸阳台、凸口组合都可以增强房间单侧通风效果,斜凸窗以及部分凸阳台模式对于房间单侧通风的提升效果更为显著;凹凸口设置均有利于宿舍房间单侧通风,可利用凹凸口改善宿舍房间单侧通风。

关键词：单侧通风宿舍楼数值模拟立面开口风向入射角

水平遮阳构件对单侧通风及污染物浓度分布的影响研究

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城市建筑 2021年第15期18卷 54-57,61页

作者：熊鱼雅陈宏华中科技大学建筑与城市规划学院湖北武汉430074

自然通风是改善室内空气质量的有效方法。本文以水平遮阳构件为研究对象,在三种不同高宽比的街谷形态下,研究了5种水平遮阳构件的宽度对临街建筑的单侧自然通风及室外交通污染扩散的影响。笔者通过开源CFD软件OpenFOAM,建立了流场和污... 详细信息

自然通风是改善室内空气质量的有效方法。本文以水平遮阳构件为研究对象,在三种不同高宽比的街谷形态下,研究了5种水平遮阳构件的宽度对临街建筑的单侧自然通风及室外交通污染扩散的影响。笔者通过开源CFD软件OpenFOAM,建立了流场和污染物扩散的三维数值模型。模拟结果表明,水平遮阳构件的宽度与室内换气率的变化率有非常强的相关性,街谷高宽比越小,相关性越强。对于污染物浓度,当街谷高宽比不同时,水平遮阳构件对其影响作用不同。本文通过讨论水平遮阳构件对单侧通风和污染物浓度分布的影响,为设计者在设计水平遮阳时,从风环境及污染扩散的角度提供相关的设计建议与思路。

关键词：单侧通风换气率水平遮阳 CFD 街谷

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北京某学生公寓夏季自然通风实测研究

建筑科学 2013年第4期29卷 20-24页

作者：李灏如李晓锋齐美薇黄河清华大学北京100084

充足的新风量对于保证室内人员健康具有重要意义。中国高等学校学生公寓人员密度较高,主要依靠自然通风的方式获取新风,目前国内较为缺乏对这类建筑通风现状的研究。本文采用示踪气体法,以睡眠状态下的人体作为CO2的稳定释放源,对清华... 详细信息

充足的新风量对于保证室内人员健康具有重要意义。中国高等学校学生公寓人员密度较高,主要依靠自然通风的方式获取新风,目前国内较为缺乏对这类建筑通风现状的研究。本文采用示踪气体法,以睡眠状态下的人体作为CO2的稳定释放源,对清华大学紫荆公寓夏季自然通风状况进行了测试,分析比较了公寓不同位置处房间通风状况的差异,研究了单侧通风条件下室内外温差与房间通风量之间的关系,进而对当前学生公寓通风情况的现状做出了评价并提出了改进建议。

关键词：自然通风示踪气体单侧通风学生公寓

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北京地区居住建筑夏季自然通风实测研究

暖通空调 2013年第12期43卷 46-50页

作者：李严李晓锋清华大学

采用CO2示踪气体浓度衰减法,以北京市区8户住宅为研究对象,对卧室夜间通风情况进行了测试,得到了在不同门窗开关情况下的房间通风量。结果表明,在门窗关闭情况下空气渗透换气量较小,不能满足室内新风量的需求。分析了单侧通风情况下通... 详细信息

采用CO2示踪气体浓度衰减法,以北京市区8户住宅为研究对象,对卧室夜间通风情况进行了测试,得到了在不同门窗开关情况下的房间通风量。结果表明,在门窗关闭情况下空气渗透换气量较小,不能满足室内新风量的需求。分析了单侧通风情况下通风量与室内外温差、室外风速和风向的关系,并用实测值与Warren提出的经验公式的计算值进行了对比,结果显示当开窗位于侧风面和背风面时,计算值普遍高于实测值,应对经验公式进行修正。

关键词：居住建筑自然通风单侧通风通风量风速风向

夏热冬暖地区单侧通风房间的通风遮阳优化设计策略

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建筑技艺 2020年第5期26卷 113-115页

作者：林佳琳刘恒王斌中国建设科技集团绿色建筑设计研究院

针对夏热冬暖地区气候特征及自然通风条件,对该地区建筑中有代表性的单侧通风房间中存在舒适度差异和高能耗问题进行分析,提出一些比较方便解决的设计策略以供参考。

关键词：单侧通风开窗形式通风遮阳

居住建筑单侧通风设计策略的研究——以T字型户型为例

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居住建筑单侧通风设计策略的研究——以T字型户型为例

作者：雷静波华中科技大学

学位级别：硕士

自然通风是降低空调能耗和改善室内环境的有效措施。但是随着城市用地紧张及土地价格过高导致开发商对住区追求高密度及高容积率，使得高层住宅普遍存在大进深设计的趋势。高层住宅建筑平面进深的增大使得大量的住宅仅在单侧具有自然通... 详细信息

自然通风是降低空调能耗和改善室内环境的有效措施。但是随着城市用地紧张及土地价格过高导致开发商对住区追求高密度及高容积率，使得高层住宅普遍存在大进深设计的趋势。高层住宅建筑平面进深的增大使得大量的住宅仅在单侧具有自然通风，由单侧开窗引起的自然通风不畅的问题更为严重，不良的室内通风不但会直接导致居住建筑的空调能耗大大增加，并且会降低室内空气品质，影响人体健康。本文便进行了若干改善策略的研究旨在提出改善住宅单侧通风状况的优化设计策略。文章首先通过文献调查和实地调研的方法，说明单侧通风住宅的普遍性及对该领域研究的必要性;其次通过单侧通风住宅的实测研究对单侧通风现状进行进一步揭示，并以此作为模拟验证的基础;然后文章通过CFD数值解析方法及关于建筑平面形式、朝向、阳台和飘窗等设计策略的提出探求对单侧通风住宅通风效果的优化设计策略，对平均风速以及风速面积比进行量化，作为本研究的衡量指标，结果显示不同的建筑朝向对单侧通风的影响效果不同，在所研究的建筑朝向中，当主导风向为SE时，最有利的建筑朝向为南向，南偏东22.5°和东南向，增加建筑平面形式的凹凸变化有利于单侧通风，增加阳台和侧壁与相邻墙壁成30°和60°角的飘窗能促进室内单侧通风;最后，文章对整个研究工作进行总结与展望，提出该研究的不足与今后研究的发展方向。

关键词：居住建筑单侧通风 CFD数值解析平均风速风速面积比

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单侧自然通风的实验分析

单侧自然通风的实验分析