山东地区办公建筑自然通风的节能分析及舒适性探讨

【摘要】： 由于传统封闭式空调带来的室内空气品质的下降以及建筑可持续发展的需要,自然通风这种传统的通风方式重新成为研究热点。合理地利用自然通风可以降低能耗,甚至不消耗能耗,并且能提供新鲜空气,改善室内空气品质,满足人们对舒适健康室内环境的需求。 根据国内外对自然通风的研究方法及研究现状,分析了现阶段自然通风潜力的各评价指标。就济南地区办公建筑自然通风潜力进行分析,并从室外气象各参数,包括温度、相对湿度、风速风向,太阳辐射等,以及室内不同的得热量来评价通风潜力,得出在室外气象参数一定时,室内得热量越大用来消除余热余湿的通风换气量越大,通风有效性越低,其自然通风潜力越小。 本文对部分办公建筑夏季及过渡季的热环境进行调查和实测,得到了济南市室内热舒适温度与室外气温的回归方程,tc=0.292tw+17.402。根据回归方程及适应性舒适模型80%接受率得出自然通风工况下热舒适温度范围,得到济南市自然通风工况下舒适温度点28.3℃。一定程度上拓宽了室内舒适温度区18℃-26℃,节约了夏季的空调能耗。 针对济南市某八层办公建筑建立建筑模型,通过Dest能耗软件对其冷热能耗进行逐时动态模拟。研究了通风换气次数、通风时间段对室温及空调温度的影响,结论表明济南地区夜间通风换气次数已3次/h为宜,再增加换气次数对降低白天空调能耗没有多大意义,夜间通风时间段对室温及空调温度影响较小。分析了不同朝向、不同楼层的自然室温的分布规律；分析了采用夜间通风和不采用夜间通风时的全年逐时单位建筑面积空调冷热负荷的变化曲线,指出采用夜间通风能将全年逐时单位建筑面积空调冷负荷由140 w/m2降低到120 w/m2。节能效果非常明显。通过三种不同工况的模拟比较,得出c3工况及夜间通风室内空调温度设定28.3℃最经济,整个空调季可节省电费14.7万。 通过Airpak软件对整个办公建筑的风环境进行模拟,在夏季风向为西南风,风速为2.8m/s时得到建筑迎风面及背风面的压强及风速分布。一层二层为展览厅及门厅空间,可以形成良好的穿堂风。3层以上为标准层,取第四层的整个办公区进行模拟,从速度场、温度场、空气龄及PMV场分析室内的热环境。在内门不打开及走廊内侧无高窗时的热环境较差,气流速度温度不均匀,北向房间空气滞留时间长,冷热对比明显。通过在走廊内侧墙上开高窗改善了办公区的热环境,风速温度都较均匀,适宜纸面作业,空气新鲜,且PMV在-0.452413-0.530547之间,舒适性较好,也有利于提高工作效率。 本项目得到山东省教育厅科技项目《山东地区公共建筑自然通风节能潜力及评价指标体系研究》的资助,项目编号：J09LE10。 【关键词】：自然通风 建筑节能 空气龄 热舒适度
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TU834
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 课题研究背景12-14
• 1.2 国内外研究现状14-17
• 1.2.1 国外研究现状15-16
• 1.2.2 国内研究现状16-17
• 1.3 课题研究的内容及意义17-19
• 1.3.1 课题研究的内容17-18
• 1.3.2 课题研究的意义18-19
• 第二章 自然通风的理论基础19-24
• 2.1 自然风的舒适性19-20
• 2.2 自然通风的作用机理20-22
• 2.2.1 风压作用下的自然通风20-21
• 2.2.2 热压作用下的自然通风21-22
• 2.2.3 风压和热压耦合作用下的自然通风22
• 2.2.4 机械辅助式自然通风22
• 2.3 本章小结22-24
• 第三章 自然通风潜力的分析24-38
• 3.1 自然通风潜力分析原理24
• 3.2 自然通风潜力评价指标的研究24-27
• 3.2.1 气候适应性分析方法25-26
• 3.2.2 有效压差分析法26
• 3.2.3 多标准评价方法26-27
• 3.3 自然通风潜力的影响因素27-32
• 3.3.1 济南市室外气象参数27-31
• 3.3.2 建筑微环境分析31-32
• 3.4 济南市办公建筑自然通风潜力32-37
• 3.4.1 自然通风适应性模型32-34
• 3.4.2 办公建筑自然通风有效性分析34-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第四章 办公建筑自然通风能耗及节能分析38-59
• 4.1 能耗模拟软件介绍38-40
• 4.1.1 Dest软件介绍38
• 4.1.2 Dest软件动态模拟的理论基础38-39
• 4.1.3 Dest用于自然通风的模拟39-40
• 4.2 模型的建立及模拟结果分析40-46
• 4.2.1 建筑模型40-42
• 4.2.2 建筑相关参数的确定42-46
• 4.3 模拟结果分析46-57
• 4.3.1 通风换气次数对自然室温的影响46-49
• 4.3.2 夜间通风时段对室温的影响49-51
• 4.3.3 不同楼层及朝向对房间室温的影响51-53
• 4.3.4 夜间通风节能效果分析53-57
• 4.4 本章小结57-59
• 第五章 办公建筑风环境及室内舒适性模拟59-73
• 5.1 CFD技术在暖通空调领域的应用59-60
• 5.1.1 CFD技术的应用概述59-60
• 5.1.2 CFD技术应用于自然通风的模拟60
• 5.2 办公建筑外风环境模拟60-66
• 5.2.1 计算方法及网格划分60-63
• 5.2.2 边界条件的处理63
• 5.2.3 速度及压力场的模拟分析63-65
• 5.2.4 自然通风量的计算65-66
• 5.3 办公室内部风环境及舒适模拟66-72
• 5.3.1 办公室门不开启时风环境模拟66-68
• 5.3.2 办公室门开启时风环境模拟68-70
• 5.3.3 走廊处开高窗时风环境模拟70-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 结论73-75
• 参考文献75-80
• 后记80-81
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况81

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

建筑开口对自然通风效果及建筑能耗影响模拟分析    周军莉;童宝龙;张泉;胡艳;

利用夜间通风改善办公建筑热环境的实验研究    王昭俊;孙晓利;赵加宁;刘京;

自然通风潜力评估体系的建立与应用    张国强;阳丽娜;周军莉;陈友明;李玉国;

高层办公建筑能耗调查与节能潜力分析    梁珍,赵加宁,郭骏

浅谈办公建筑的节能改造    潘文玉;高阳;

晚间通风房间热环境的改善    李峥嵘,陈沛霖,裴晓梅

室内空气环境的数值研究方法    邓启红,汤广发,张国强

办公建筑能耗动态模拟研究    许旺发;张旭;

自然通风技术研究进展    段双平 ,张国强 ,彭建国 ,周军莉

建筑环境设计模拟分析软件DeST 第一讲 建筑模拟技术与DeST发展简介    燕达 ,谢晓娜 ,宋芳婷 ,江亿

自然通风的研究应用现状与问题探讨    张金萍,李安桂

建筑气候分析与设计策略研究    杨柳

重庆某临江住宅自然通风模拟研究    成镭

湿表面蒸发冷却作用下的广义综合温度研究    孟庆林

人工神经网络用于室内照明设计    王爱英,陈仲林,郭平

厅堂室内装饰的声学问题及解决办法    贾尚宏;

改善生态住宅声环境的设计措施浅析    赵祥;梁爽;

西北农村地区的生态建筑适宜技术——以银川市碱富桥村设计为例    何泉;刘加平;吕小辉;

几种不同情况下的自然通风量的计算    陈帅;蔡颖玲;姜小敏;

南充市教室夏季热环境测试、分析与改造    孙立新;闫增峰;张樱子;

过渡季节不同气候区公共建筑热环境研究(Ⅱ)    袁涛;李剑东;王智超;徐昭炜;

轻质复合围护结构建筑的室内热环境分析    杨丽萍;闫增峰;孙立新;王静;

住宅建筑围护结构内外表面热阻对传热系数的影响    王江丽;刘长飞;

分析法在供暖末端方式选择中的应用    祖文超;左廷荣;王佃友;齐敏霞;李鑫;

多区域网络模型在高速列车通风系统中的应用研究    刘福生;谭鲁志;王刚;

浅谈在建筑设计中节能与建筑噪声控制    刘巧妮;张剑;刘福通;

恒温恒湿空调控制系统的设计    王江江;荆有印;张春发;时国华;

黑瞎子岛植物园建筑风环境分析    胡洪;陆扬;苏骏;

某五星级酒店空调系统热回收节能分析    卢晗;曲晓宁;楚广明;

加气混凝土典型自保温墙体结露问题数值判断    张源;高本立;杜垲;

典型办公室外墙空气幕数值模拟研究    夏雪娇;刘泽勤;

苏南地区老小区既有住宅节能改造集成技术体系及能耗评估    白建波;张宇;芮玮玮;杨江金;张菁燕;吴海军;

夏热冬冷地区农村住宅规划的节能策略研究    王翚;杨博超;

平行流冷凝器的热分布特性和流量分配特性研究    鲁红亮

航空煤油火焰蔓延特性研究    陈国庆

活化生土基低碳节能村镇建筑材料研究    谭晓倩

低能耗建筑主动动态复合围护结构研究    张辉

集成GUD系统的低能耗建筑设计研究    石峰

空调客车内气流分布特性及动态热舒适性研究    向立平

建筑蓄热与自然通风耦合作用下室内温度计算及影响因素分析    周军莉

高层住宅太阳能热水系统一体化设计研究    杜晓辉

藏西南边远地区直接受益式太阳能采暖研究    肖伟

毛细管格栅空调系统的动态仿真与实验研究    刘学来

通风方式对气流组织和室内空气品质的模拟研究    王高飞

高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究    侯建军

矿井冰制冷降温系统能效测试与诊断    亓玉栋

居住建筑外窗气密性现场检测系统研究    于洪爽

城阳区旧村改造项目建筑节能工程风险管理    马海泉

唐山市公共建筑节能管理研究    党开春

空调系统优化运行及控制基础理论研究    刘九玲

华北地区绿色住宅建筑储能及其经济性分析研究    王臻

基于工质R134a的冷水机组换热器结构分析及系统特性研究    朱新华

夏热冬暖地区建筑围护结构节能设计方法与构造在工程上的应用研究    林海

Energy Plus用户图形界面软件Design Builder及其应用    刘鑫;张鸿雁;

不同门窗开度下自然通风对室内空气质量及能耗的影响    石卉;高鹏;杨旭东;

居住建筑外窗的节能设计研究    张雯

小型住宅的理论能耗分析与实验验证    王波

武汉市高层居住建筑以通风为导向的被动式节能设计研究    朱璿伊

基于人类功效学的重庆汽摩总装厂房天窗优化研究    喻泉

高层住宅外窗设计样式对室内自然通风影响的研究    吴迪

地区气候特征与气候适应性对节能住宅建筑热工设计的影响    韦延年

夏季服用织物动态热湿舒适性的影响因素研究    蒋培清,唐世君,谌玉红

中国传统民居建筑文化的自然地理背景    沙润

知识经济时代高科技住宅展望    缪小龙

建筑节能与云南传统民居    李莉萍

建筑能耗计算法的分析比较    李力

建筑的自然通风设计浅析    钟军立,曾艺君

高层办公建筑能耗调查与节能潜力分析    梁珍,赵加宁,郭骏

从舒适性空调建筑围护结构热工性能看建筑节能    聂玉强,冀兆良

晚间通风房间热环境的改善    李峥嵘,陈沛霖,裴晓梅

采用通风方式改善建筑热环境的实验研究    吴祥生;杨小凤;王惠光;刘兆勇;荣勇;

热压自然通风的实验研究与数值模拟    谭刚;朱颖心;李晓锋;

室内空调设备舒适性自然风模拟研究    朱守林

室内空气流速对人体生理指标及热舒适性影响的研究    罗明智

浅谈办公建筑艺术处理    吴霞,雪伟

外刊    

实践绿色生态办公建筑    胡绍学,黄柯,宋海林,胡真

信息时代办公建筑设计的思考——以南京圆通广场为例    陈泳 ,朱小村 ,Pius Leuba

新型办公建筑之构想:竹中工务店东京总店新办公大楼    菅顺二;钱强;

吸收 融合 再创造——长春近代办公建筑装饰语义浅析    张蕾;孙巍巍;周国锋;

“形式”与“功能”的绿色追随——由竹中工务店东京总部看日本办公建筑的生态转型    夏海山;白潇潇;

绿色办公建筑的模式语言——东京竹中工务店给出的诠释    夏正伟;夏海山;

低密度办公建筑研究    姚建强;沈红斌;

作为城市背景——办公建筑设计之辩    

办公建筑的照明节能标准    赵建平;张绍纲;李景色;任元会;

长沙市区大型商业办公建筑能耗调查和分析    魏小清;李念平;周慧;倪吉;林爱麟;胡丽君;

小型办公建筑能耗特性的比较研究    魏一然;王京;

探讨绿色办公建筑理念    朱小鹏;李华伟;

长沙市办公建筑室内热湿环境状况研究    李剑东;王智超;袁涛;

围护结构设计参数对办公建筑能耗的影响    马波;杨柳;黎文安;

户式集中空调在办公建筑中的应用解析    邵宗义;陈红兵;刘江;

办公建筑通风方式概述    荣煜;邹惠芬;

实测与模拟结合分析通风和房间温度设定对办公建筑空调负荷的影响    常良;宋芳婷;魏庆芃;

办公建筑夜间通风气流组织模拟    王昭俊;孙晓利;孙照燕;易伶俐;

秦皇岛市对既有办公建筑进行节能改造    通讯员 李永利　李建永

港城办公建筑实施“周身节能”改造    记者 吴永哲　通讯员 李永利 李建永

宋照清：办公建筑需要与文化同行    日清建筑设计有限公司董事长 宋照清

新办公建筑显现新设计趋势    本报记者 安领弟

办公建筑走向生态觉醒    胡绍学 宋海林 黄柯 胡真

新世纪办公建筑的绿色主张    袁小宜张炜 沈驰

秦皇岛让办公建筑“周身节能”    记者 耿建扩　通讯员 李永利

专家解读生态智能办公建筑    唐沙

办公建筑的“绿色策略”    本报记者 付颖 侯季光

办公建筑将采用合同能源管理模式进行改造    本报记者 梁爽

当代市政办公建筑设计理论及方法研究    向科

生态办公场所的活性建构体系    汪任平

我国既有办公建筑可持续性改造研究    黄雷

建国初期办公建筑的适应性改造研究    李艳芬

当代行政办公建筑公共环境设计研究    李文奇

岭南办公建筑被动式设计策略研究    姚远

办公建筑室内外公共空间环境设计初探    任磊

办公建筑的人文关怀    罗通

低容积率办公建筑设计原则研究    张扬

引导使用者绿色行为的北京高层办公建筑设计研究    吴江滨

行政办公建筑形态设计研究    张伟

寒冷地区办公建筑“自然化技术”的设计对策研究    李忠伟