發(fā)布時(shí)間：2020-05-14 07:19

【摘要】：中庭作為建筑內(nèi)部的半開闊公共空間,連接建筑室內(nèi)外環(huán)境,對室外氣候起緩沖作用,營造一個(gè)舒適的中庭熱環(huán)境及氣流分布能有效改善整個(gè)建筑空間的熱環(huán)境。由于嚴(yán)寒地區(qū)特殊的氣象條件,以及中庭溫度場和氣流場測試的困難性,關(guān)于嚴(yán)寒地區(qū)中庭熱環(huán)境及氣流分布的研究較少。針對嚴(yán)寒地區(qū)的中庭熱環(huán)境特性,本文選用現(xiàn)場實(shí)測和縮尺模型實(shí)驗(yàn)研究兩種研究方式,主要研究嚴(yán)寒地區(qū)中庭內(nèi)部溫度場及氣流場分布規(guī)律,以及中庭特性對中庭內(nèi)部熱環(huán)境及氣流分布的影響,從而提出實(shí)際建筑中庭改善熱環(huán)境及氣流分布的相關(guān)建議。研究主要從以下兩個(gè)方面展開。中庭熱環(huán)境現(xiàn)場實(shí)測研究:選取嚴(yán)寒地區(qū)典型建筑中庭為測試對象,因地制宜設(shè)計(jì)現(xiàn)場實(shí)測方案,于冬夏季典型氣象日進(jìn)行熱環(huán)境現(xiàn)場測試,研究嚴(yán)寒地區(qū)冬夏季中庭內(nèi)部溫度分布規(guī)律。中庭縮尺模型實(shí)驗(yàn)研究:搭建縮尺模型實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)臺(tái),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,改變縮尺中庭的通風(fēng)方式及開口形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分別測量縮尺中庭的溫度分布及氣流場,研究中庭通風(fēng)方式及自然通風(fēng)開口形式對中庭熱環(huán)境及氣流分布規(guī)律的影響。圍繞上述研究內(nèi)容,本文進(jìn)行了相關(guān)研究,得出:嚴(yán)寒地區(qū)冬夏季中庭室溫空間分布均具有一定的垂直溫度梯度和水平不均勻性。夏季,中庭室溫沿高度的升高遞增,垂直溫差和水平溫差大,中庭室溫空間分布逐時(shí)變化;冬季,地暖采暖,中庭室溫沿高度的升高遞減,垂直溫差和水平溫差較小,空間分布均勻穩(wěn)定。冬夏兩季,室外氣溫、太陽輻射、室內(nèi)墻體溫度均能影響中庭室溫分布規(guī)律,中庭室溫隨以上參數(shù)的增大而增大。嚴(yán)寒地區(qū)冬夏中庭溫度場具有不同特性。夏季,中庭室溫受室外氣候影響大,空間差異性強(qiáng),分布規(guī)律逐時(shí)波動(dòng);冬季,中庭溫度場分布規(guī)律與采暖方式相關(guān),中庭室溫受室外極端氣象影響小,空間分布均勻穩(wěn)定。自然通風(fēng)及機(jī)械通風(fēng)均能有效改善中庭熱環(huán)境及氣流分布,機(jī)械通風(fēng)改善效果更佳。自然通風(fēng)不同的開口形式下,中庭熱環(huán)境與氣流分布規(guī)律不同。嚴(yán)寒地區(qū)夏季氣候舒適,建筑中庭可優(yōu)先考慮自然通風(fēng)改善中庭熱環(huán)境及氣流分布,并結(jié)合建筑實(shí)際需求選取改善效果最優(yōu)的開口形式,在自然通風(fēng)完全無法滿足建筑需求時(shí)再使用機(jī)械通風(fēng),以降低建筑能耗。
【圖文】：

課題研究框架

中庭熱環(huán)境現(xiàn)場測試主要目的為：分析嚴(yán)寒地區(qū)冬夏中庭內(nèi)部溫度場的分布規(guī)律；研究室內(nèi)外各特性參數(shù)對中庭室內(nèi)熱環(huán)境的影響。測試前期調(diào)研需確定的信息有：中庭尺寸（長、寬、高）、測試中庭人員的逐時(shí)分布規(guī)律、中庭內(nèi)熱源分布等。測試時(shí)需測試的參數(shù)：中庭溫度分布（大量布置離散溫度測點(diǎn)）、中庭邊壁溫度（墻體表面溫度、地表面溫度）和室外氣象參數(shù)（室外空氣溫度、室外太陽輻射強(qiáng)度）。2.1.2 測試地點(diǎn)及時(shí)間綜合考慮測試可行性、中庭典型性等因素之后，最終確定以哈爾濱某辦公建筑中庭作為測試地點(diǎn)。中庭結(jié)構(gòu)規(guī)則，高度適中，為典型的四向矩形中庭，代表性強(qiáng)，測試可實(shí)施性大。如下圖 2-1、圖 2-1 所示。測試中庭長 25m，寬 11m，高 25m，四向矩形中庭，H 型剖面形態(tài)，頂界面形狀為 A 型，玻璃屋頂。辦公建筑，，中庭內(nèi)人員在上下班時(shí)間段較為密集；中庭玻璃頂采光良好，內(nèi)部燈具布置較少；設(shè)備主要有電梯、廣告屏等。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU111.3

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本文編號(hào)：2663016