深圳市办公建筑自然通风应用研究

论文摘要

自然通风是一种比较经济的通风方式。它不消耗动力,也可获得较大的通风换气量,简单易行,节约能源,有利于环境保护,被广泛应用于工业和民用建筑中。但实际上,在居住建筑中早已成熟的自然通风技术,在办公建筑中却应用较少,或应用受到多种因素的限制。从深圳市办公建筑自然通风应用调研中也发现,68%的办公建筑未采用任何促进自然通风的措施,或自然通风设计使用不当,因此导致大部分工作人员对办公环境空气质量感到不满或不舒适,并表示了对自然风的迫切需求,以改善办公空间室内热舒适度,提高工作效率。同时,从调研中也分析出深圳市办公建筑自然通风运用比较欠缺的原因:①室外空气质量和噪声使自然通风使用受到限制;②办公建筑空调系统运行模式的影响,导致自然通风技术的采用受到限制;③室外风速限制自然通风的运用;④办公建筑得热量和建筑体型对自然通风的限制;⑤大部分办公建筑在设计上就没有自然通风的专门设计。从以上原因出发,为使深圳市办公建筑更好的应用自然通风,本文进行了以下三方面的研究:深圳市城市风环境研究、深圳市某一办公建筑自然通风应用效果分析和适合于深圳市办公建筑自然通风技术的探讨。深圳市城市风环境研究,首先从风洞实验、气象监测和数值模拟三个方面进行城市风环境研究方法的理论分析,最后选用数值模拟方法分析深圳市城市风环境,初步得出《深圳市城市风环境区域划分图》,为进一步的城市风环境研究奠定理论基础,并选择深圳市某一办公建筑与其所在的小区为例,分别利用城市主导风向和城市风环境分析后的区域风向为边界条件,对该小区风环境和建筑单体自然通风潜力进行了对比分析,从对比中可以看出城市风环境研究对办公建筑小区和单体自然通风设计有很大的影响,强调城市风环境研究的重要性和必要性。通过分析深圳市某一办公建筑自然通风应用效果发现,该办公建筑若采用其设计的相关自然通风措施,在空调时段,利用自然通风就可以达到办公空间舒适性要求的时间可占空调时段的39.86%,即至少可减少空调运行时间达570小时,达到节约建筑能耗的目的。而且该大楼空调系统设计时,若能结合自然通风分析改善其设计方案,采用分层分区的空调系统,可更多的减少空调系统运行时间,并满足办公人员对自然风的需求,改善办公空间空气质量。从而说明深圳市办公建筑有必要合理采用自然通风技术来满足办公空间热舒适性要求,同时减少空调能耗,达到节能的目的。在进行城市风环境研究时也发现,深圳市城市风环境具有多种风速区域或时段,针对不同的风速应采取不同的办公建筑自然通风技术措施。所以本文最后,针对深圳市特殊的城市风环境,结合办公建筑自身建筑特点和功能要求,简要探讨了几种适合于深圳市办公建筑的自然通风技术,并对某一自然通风装置进行了实验分析和模拟验证,证实该装置适用于深圳市低风速区办公建筑的自然通风应用需求,同时也能满足风速变大或台风天气的通风控制。但该部分属于简要介绍分析,需针对深圳市不同区域的风环境特点,并结合各种办公建筑的功能需求进一步研究适合于深圳市各区域的办公建筑自然通风技术。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 自然通风的特点和原理
• 1.1.1 自然通风的特点
• 1.1.2 自然通风的原理
• 1.2 国内外自然通风技术的发展状况
• 1.2.1 近年来成功的自然通风建筑实例
• 1.2.2 自然通风技术的发展
• 1.2.3 办公建筑相关自然通风技术
• 1.3 本文研究目的和研究内容
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究内容和主要工作
• 2 深圳市办公建筑自然通风应用综述
• 2.1 深圳市自然通风潜力
• 2.2 深圳市办公建筑自然通风应用现状分析
• 2.2.1 深圳市办公建筑室内热环境感受调研
• 2.2.2 深圳市办公建筑自然通风应用调研
• 2.2.3 调研存在问题原因分析
• 2.3 总结
• 3 深圳市城市风环境研究
• 3.1 城市风环境简述
• 3.2 城市风环境研究方法简析
• 3.2.1 风环境研究概述
• 3.2.2 风洞实验法
• 3.2.3 各区域气象数据监测法
• 3.2.4 计算机数值模拟法
• 3.3 深圳市城市风环境模拟分析
• 3.3.1 PHOENICS计算模型选择
• 3.3.2 深圳城市模型的建立和计算区域划分
• 3.3.3 模拟结果分析
• 3.4 总结
• 4 城市风环境对自然通风分析的影响
• 4.1 某办公大楼项目简介
• 4.2 办公大楼所在小区风环境对比
• 4.2.1 小区自然通风舒适性评价方法
• 4.2.2 小区风环境对比分析
• 4.3 办公大楼自然通风潜力对比分析
• 4.3.1 2.7m/s东南东风和 3.00 m/s东南风的对比
• 4.3.2 2.82m/s东北风和 3.03 m/s东偏北30°东北风的对比
• 4.4 总结
• 5 办公建筑自然通风运用效果分析
• 5.1 办公大楼自然通风技术运用分析
• 5.2 该办公大楼自然通风运用效果分析
• 5.2.1 自然通风运用效果评价指标
• 5.2.2 确定办公大楼空调运行时间
• 5.2.3 办公建筑自然通风室内空气龄和热环境模拟
• 5.2.4 该办公建筑自然通风运用效果
• 5.3 总结
• 6 深圳市办公建筑自然通风技术探讨
• 6.1 几种适合于深圳办公建筑的自然通风技术
• 6.1.1 高层办公建筑开洞措施
• 6.1.2 办公建筑位置布局
• 6.1.3 办公建筑外墙通风口设计
• 6.1.4 办公室自然通风的有效进深
• 6.1.5 办公建筑平面分隔与穿堂风的控制
• 6.1.6 办公建筑中庭热压通风
• 6.2 深圳市某一低风速区办公建筑自然通风装置开发
• 6.2.1 自然通风装置简要介绍
• 6.2.2 自然通风装置试验分析
• 6.2.3 自然通风装置模拟验证
• 6.3 结论
• 7 结论与展望
• 7.1 主要成果和结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录