倾斜隧道双火源双竖井对自然通风隧道火灾烟气流动特征的影响

为研究城市倾斜隧道发生火灾后的烟气流动特征,通过FDS数值模拟仿真软件模拟了自然通风状态下不同坡度与垂直多竖井耦合作用时的温度分布及烟气运动,分析了由隧道及竖井温度场表现的烟气层吸穿现象、竖井上部开口处烟气速率及质量流率变化。结果表明,水平隧道中,隧道下游处竖井发生烟气层吸穿现象,隧道坡度增大,烟气聚集于下游,隧道下游处竖井内烟气层吸穿现象的消失对竖井排烟效率起正向影响;坡度是自然通风状态下影响竖井排烟效率的主要因素;竖井内烟气流动特征主要由坡度决定,存在临界坡度使竖井内发生边界层分离现象且该现象不会随坡度增大而消失;固定长度段隧道中多竖井的存在一定程度上延缓了由坡度导致的排烟效率下降的过程。

典型核电厂址大型自然通风冷却塔对扩散的影响规律初探

近海核电厂采用二次循环冷却供水方式,配逆流式大型海水自然通风冷却塔。由于冷却塔作为高大建筑物以及冷却塔排放的雾羽对烟囱排放污染物扩散会造成影响,因此,需要针对工程布局,开展核电厂址大型自然通风冷却塔对扩散的影响规律研究。本研究联合风洞实验与数值模拟技术,发现核电厂大型冷却塔卷吸效应对放射性物质迁移途径和分布特征有显著影响。研究结果表明,无论是否排放雾羽,大型自然通风冷却塔都存在卷吸效应,烟囱排放的气载污染物会通过冷却塔底部进风口进入冷却塔,作为高架源进行二次排放。相比不排放雾羽,排放雾羽时的卷吸效应更加显著,通过冷却塔二次排放的污染物浓度显著增加。

基于自然通风的既有游泳馆室内气流组织模拟分析

目的 分析既有游泳馆气流组织的影响因素,为改善室内自然通风状况、打造健康的室内空气环境提供设计参考。方法 以某游泳馆为例,采用Airpak软件对室内气流组织进行模拟分析,提出在自然通风下通过改变侧窗参数和增设天窗来改善室内空气的流速和走向。结果 通过模拟分析得出最佳参数:侧窗入射风角度为各150°、通风面积增加至12.42%、进出风口面积比为1∶2、进风口和相对出风口高位、相邻出风口低位、并增设2组面积各为5%的天窗,此时,坐席区最大风速由0.16 m/s提高到0.91 m/s,泳池区最大风速由0.22 m/s提高到0.47 m/s。结论 入射风与进风口形成一定角度可避免穿堂风;侧窗通风面积和进出风口面积比不宜过大或过小;侧窗进风口不宜设在较低位置;大空间建筑设置天窗可提高空间整体风速。

厂区布置对钢塔自然通风空冷凝汽器性能的影响

利用计算传热学(NHT)软件FLUENT,在自然通风状态下,对2×350MW机组钢结构外覆铝板冷却塔及直接空冷凝汽器(DACC)的流动和换热性能进行了数值模拟、分析和研究。确定了考核工况,不同环境风向下,周边建筑物对DACC和钢塔性能的影响。结果表明,两机一塔水平矩形布置方式下,平行于A列的来风对钢塔通风和DACC换热有负面影响。不考虑风向频率时,各风向下周边建筑物对DACC总体换热影响约为2.4%。在电厂总平面布置时,应尽量使厂区主导风向避开不利风向,汽机房空冷塔间距还需综合其它因素确定。

遮阳方式及构造对室内自然通风的影响研究

遮阳方式及构造对室内风环境的营造有很大的影响,随着室内空气品质与热舒适要求的提高,室内自然通风越来越被重视。为了探究遮阳方式及构造对室内风环境的影响,以衡阳市某办公室为例,以计算机流体力学CFD(computational fluid dy-namics)技术为基础,分析了水平式、垂直式、综合式和挡板式遮阳板分别在400 mm、600 mm、800 mm、1000 mm和1200 mm长度下该办公室的进风量、测点风速和空气龄。当风向投射角为0°时,水平式、垂直式和综合式遮阳板长度每增加200 mm平均进风量分别增加135 m^(3)/h、110 m^(3)/h和125 m^(3)/h,挡板式板长每增加200 mm进风量平均减小365 m^(3)/h。通过对进风量、测点风速以及空气龄等评价指标的研究与分析,遮阳板对室内进风量影响较大,对室内空气流向和流速影响较小,合理利用各类遮阳板,可以达到改善室内自然通风的效果。

环境温差对中型体育馆自然通风环境的影响

温度分层是大空间建筑的一个普遍存在的现象,近年全尺寸测量的相关研究已经验证了这一现象,并逐渐引起关注。相关研究表明体育馆室内温度与自然通风环境的变化可能是复杂且敏感的,因此以混合通风的视角切入到后续研究当中很有必要。为探讨亚热带地区环境温差对于体育馆自然通风的潜在影响,文中选取了亚热带地区两个中型体育馆作为研究对象,采用全尺寸测量方法,在夏、秋过渡季节对其室内外空气温度与自然风速进行了监测与分析,并运用计算流体力学(CFD)的数值模拟方法评估并还原了环境温差对于亚热带地区中型体育馆自然通风环境的影响。研究结果表明:负温差环境下的运动区域进口气流风速更高,室外新鲜空气能集中在大空间底部,提高运动区域的换气效率,通风环境显著优于正温差环境;较低的室外空气温度更有利于创造体育馆内部良好的自然通风环境,而对进风口气流进行预冷可能是改善体育馆被占用区域热舒适度的有效途径。本研究运用实测数据对数值模拟结果进行了误差分析,证明模拟方法能有效地解释亚热带地区中型体育馆自然通风环境的温度敏感性,并有效反映了室内大空间复杂的自然通风现象,为未来的相关研究提供基础条件。

深凹立面建筑房间自然通风效果及污染物浓度分布

以西安地区某主导风向为侧向来风的深凹立面建筑房间为研究对象,通过过渡场模型对室外场到室内场进行了多尺度CFD模拟,研究了不同开窗方式下的室内空气质量。结果显示:全开窗对于排出室内产生的污染物有较好效果,但是对于室外污染物的抵抗能力不如单开平立面窗;当室内污染物集中于某个单个房间时,开窗形成的对流通风会造成其他无污染源房间内的污染物浓度增大;当污染物分散在各个房间时,对流通风则可以有效降低各房间污染物浓度,降低幅度约为50%;单开平立面窗能有效杜绝室外污染物进入室内,而增大出风口是排出室内污染物的最好方法。

长株潭城市群绿心地区潜在自然通风廊道识别

长株潭城市群绿心地区对城市群的环境气候调节有着重要作用,但基于自然解决方案的通风廊道研究仍不充分。为进一步发挥绿心地区的通风调节功能,改善城市群的环境气候和为低碳城市建设提供理论和应用基础,以长株潭绿心地区2020年遥感影像为基础,运用地表粗糙长度、无量纲通风指数、风热场进行叠加分析并识别潜在通风廊道,运用空间分析方法分析主要影响因子。结果发现,该地区潜在的自然通风廊道共有11条,其中一级2条、二级3条、三级6条;显著影响因子主要有下垫面粗糙长度、土地利用类型和建筑密度,温度场、高程及路网密度对通风潜力也有着重要的影响。研究结果表明,这些通风廊道对城市环境气候有着重要影响,有利于形成基于自然的城市群通风方案,需要进一步进行景观保护与恢复。所运用的识别方法可以精细地捕捉到城市热岛环流的日变化过程,反映了城市热源、冷源及其局地环流的变化状况,能更充分利用城市热岛环流设置通风廊道。另外,利用MODIS数据中的植被指数产品MCD12Q1类型输出的Z0数据,结合地形高程等数据估算地表粗糙长度,可以较好地校准绿地的粗糙长度和无量纲通风指数,为基于绿地的城市自然通风解决方案提供很好的理论基础。

自然通风、冷屋顶与外遮阳对室内热环境改善效果实验研究

对自然通风、冷屋顶与外遮阳3种被动技术在夏热冬冷地区的综合隔热降温作用及对室内热环境的改善效果进行了测试分析。结果显示:当三者协同作用时,外遮阳可以遮挡太阳辐射,有效降低窗户的得热量,实验房间玻璃外表面温度较对比房间最高降幅达到7.6℃;高反射涂料的应用使屋顶表面降温幅度达到10.3℃,有效减少了屋顶的温差传热;自然通风系统成功诱导了连续并具有周期性波动的气流,并对埋管内空气有着良好的预冷效果;实验房间室内温度稳定在26.8~27.9℃之间,室内热环境得到了明显的改善。

提高工业厂房自然通风效率的有效方法研究

本文探讨了工业厂房自然通风效率提高的重要性,围绕工业厂房的生产需求,提出了提高工业厂房自然通风效率的整合方案,并且通过工业厂房自然通风效率整合方案在经济效益、通风效率以及能源消耗率等方面的比较,构建了提高工业厂房自然通风效率的有效策略,旨在为满足可持续发展的需求和工业生产的实际需求提供参考性意见。

廊道形式对于中小学建筑平面空间的自然通风性能影响研究

针对多层中小学教育建筑的廊道空间设计、改善建筑自然通风性能的定量分析支撑等问题,通过控制构建不同的廊道宽度、廊道开窗面积、开窗位置以及不同的廊道与平面空间组合方式,以“标准层房间换气次数”为评价指标,进行室内风环境模拟,分析廊道空间变化与建筑自然通风性能的影响。得出结论:(1)走廊开窗面积比率越大越有利于通风,但增加度不呈线性相关;(2)廊道位于平面空间南面比位于平面空间北面更有利于建筑自然通风;(3)控制廊道相邻的教室墙壁开窗面积不要过小,否则达不到改善通风效果;(4)走廊宽度变化对建筑自然通风影响呈非线性关系。

复杂建筑表皮自然通风模拟简化建模方法

针对复杂建筑表皮自然通风室内外耦合模拟网格要求与计算成本高,以及传统分步模拟方法或以有效通风换气面积来衡量通风换气性能不够准确等问题,提出了一种针对复杂建筑表皮的自然通风模拟简化建模方法。根据流体力学基本理论,基于通风路径气流阻抗,对复杂通风结构路径进行等价转换及简化,提出气流阻抗与通风面积的关联函数,为复杂通风换气单元简化建模提供了理论基础。通过案例对提出的简化建模方法进行了分析与验证,提出的简化建模方法克服了关于建筑复杂开窗方式现有的以有效通风换气面积来衡量通风换气性能不够准确的问题,有助于实现复杂建筑表皮自然通风室内外联合模拟,同时显著降低计算成本,可广泛应用于建筑通风模拟。

天津既有住宅自然通风调控模式有效性研究

为提升既有住宅夏季自然通风有效性,设计了基于室内外温度变化的反馈开窗控制模式,对比无调控开窗和分时段开窗控制模式,利用FLUENT软件分别进行室内风环境模拟。以满足室内适应性平均热感觉指标(APMV)一级的时长百分比,和温度平均绝对偏差值(MAD)为评价指标,通过分析室内风热环境的仿真结果发现自然通风成效与开窗控制模式的规律,以及在不同调控策略下的差异化表现。实验结果显示,相较于无调控开窗和分时段开窗控制模式,温度反馈开窗控制模式下室内APMV一级百分比分别提高了9.09%和6.06%,MAD数值分别提高了0.19℃和0.1℃,温度反馈开窗控制模式能够更大幅度地提升自然通风有效性和室内热舒适度,但三种模式下住宅室内热舒适的分布规律相同。

自然通风技术应用于绿色建筑的路径探析

本论文探析了自然通风技术在绿色建筑中的应用路径。首先,介绍了自然通风技术的定义和原理,以及绿色建筑的定义和设计原则。接着,分析了自然通风在绿色建筑中的优势和效益,包括节能、环保和提升室内空气质量等方面的优点。然后,针对自然通风技术应用中的挑战,包括地理和气候条件限制、噪音和污染控制、安全性和保护需求,以及用户接受和舒适性问题,提出了相应的解决方案。最后,在建筑设计阶段、通风系统设计阶段以及运营和维护阶段,对自然通风技术应用的路径进行了探析。该论文通过系统地研究自然通风技术在绿色建筑中的应用,为绿色建筑设计和实施提供了有益的指导和借鉴。

植物展览温室热压自然通风降温预测模型应用

展览温室作为植物展示和生长的空间,常常面临温室效应和过热的问题。在展览温室的初步设计阶段,以经验公式得到的开口流量系数,用于展览温室自然通风计算是不严谨的。文中以上海某展览温室为例,结合室内热量平衡与自然通风理论,建立了基于热量平衡的自然通风数学模型,并采用CFD数值模拟方法对窗口流量系数进行校核。最终通过全尺寸数值模拟验证了展览温室的自然通风预测模型。研究结果对于植物园展览温室的自然通风预测具有指导意义。

不同自然通风方式对沙漠日光温室性能的影响

沙漠地区由于其极端的气候条件,如高温和干旱,给农业生产带来了巨大的挑战。日光温室是一种可以改善这些条件并促进作物生长的技术。不同的通风方式对温室内的环境条件产生不同的显著影响。因此,设计2种不同的自然通风方式:后坡整体开窗式,后坡间隔开窗式。将采用后坡整体开窗式记为M1,后坡间隔开窗式记为M2,并以传统顶窗通风方式的日光温室(M3)作为对照。对上述3种不同通风方式的温室内部环境和最终产量进行研究。结果表明,晴天白天,M1、M2的室内光照分别比M3提高了11.3%与2.9%,M1、M2、M3的平均气温分别为22.2℃、21.1℃、20.5℃,平均空气湿度为63.5%、59.1%、55.7%;阴天白天,M1的平均温度为18.7℃,M2为18.4℃,M3为20.7℃,室外平均温度为14.8℃,M1、M2、M3室内外温差分别为3.9℃、4.6℃、5.9℃,因此,在多云天气时,M1、M2的通风降温效果要好于M3,且M1的通风效果要好于M2。综合分析可知,无论晴天还是阴天,M1与M2都要好于前屋顶与侧面通风方式,可以为植物提供更好的生长环境。M1、M2内番茄每667m^(2)产量分别比M3提高了5.6%、7.9%。

山洞数据中心自然通风节能分析

采用ANSYS软件进行数值模拟,探究山洞土体温度和排风竖井高度对数据中心内环境温度的影响,分析不同地区的山洞数据中心利用排风竖井进行自然通风的节能效果。结果显示,空调系统停机时,山洞土体为数据中心提供的冷量仅占数据中心冷负荷的0.62%,可忽略。数据中心利用自然通风可以实现节能,丽江等温和地区采用自然通风方式节能效果最好。在丽江冷负荷为720 kW的数据中心,每年可节省电量2688480 kWh。

茶室建筑中的自然通风分析——以安吉白茶观景平台茶室为例

茶室自然通风是营造健康、舒适室内环境的重要手段之一,其在设计建造中的应用对于茶室经营和客户体验有着极其重要的意义。文章通过对安吉白茶观景平台茶室自然通风的研究,分析了现有茶室在自然通风方面所具有的优势及其存在的问题,并对茶室在自然通风相关设计中的要点进行了总结,对未来茶室设计与改造提供了一定的理论参考,有助于更好地推广和应用茶室自然通风技术,提高茶室的客户体验和建筑效果,促进整个茶室设计领域的进步和发展。

世界卫生组织对医疗建筑自然通风的建议及思考

医疗建筑中的感染预防和控制是阻断传染病传播的重要一环。自然通风作为最为常见的一种通风形式可以降低医疗建筑中医务人员、患者及探视者被感染的风险。本研究梳理了严重急性呼吸综合症(SARS)至新型冠状病毒感染(COVID-19)疫情期间(2003—2022年)世界卫生组织对医疗建筑自然通风的建议,对本国此类问题的现状进行归纳并提出前述建议所带来的启示。世界卫生组织提出的建议较为明确和具体,值得本国相关主管部门及科研单位重视和学习。部分经验可为本国《医院隔离技术规范》《医院空气净化管理规范》《传染病医院建筑设计规范》和《综合医院建筑设计规范》等规范或标准未来的修订工作提供有益的参考。

寒冷地区自然通风型光伏双层皮幕墙全年节能特性研究

针对寒冷地区普通双层中空玻璃幕墙、自然通风型透明双层皮幕墙(CG-DSF)和半透明光伏双层皮幕墙(PV-DSF)进行了全年建筑能耗分析,利用Energyplus软件对建筑供冷、供热、照明能耗及光伏产能情况进行模拟,并分析了新型PV-DSF幕墙结构的节能潜力.首先通过实验测量结果验证了传热模型、通风模型、发电模型和光照模型的可靠性;然后利用双层幕墙自然通风的功能,分别设定合理的通风模式进行全年能耗模拟.结果表明,相比于普通中空玻璃幕墙,CG-DSF及PV-DSF均可以降低建筑全年的空调能耗,其空调能耗分别为普通中空玻璃幕墙的60%和52%左右.耦合碲化镉半透明光伏玻璃的PV-DSF夏季供冷能耗显著降低,其年光伏发电量约为50.68 kW·h/m^(2),虽然其供热和照明能耗有所增加,但其全年总净能耗最低,比普通中空玻璃幕墙降低了46%,表现出优异的建筑节能潜力.