过渡季节自然通风节能效果分析
上海地区高层住宅过渡季室内自然通风模拟分析与评价
上海地区高层住宅过渡季室内自然通风模拟分析与评价
黄燕
【期刊名称】《安装》
【年(卷),期】2024()6
【摘要】自然通风作为一种有效的被动式节能策略,不仅能降低能源消耗,还能改善室内空气品质,为人们提供健康舒适的室内环境,符合绿色建筑的发展趋势。
本文采用计算流体动力学(CFD)方法对上海地区某高层建筑进行过渡季节室内自然通风模拟分析,得出不同房间类型在不同工况条件下的自然通风效果,提出了改善建筑自然通风的优化措施,可为此类高层住宅建筑的通风设计提供参考。
【总页数】4页(P69-72)
【作者】黄燕
【作者单位】上海建工房产有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU972
【相关文献】
1.过渡季自然通风对临时性建筑室内热环境研究分析
2.上海地区过渡季自然通风可用小时数研究
3.某新建建筑过渡季室内自然通风CFD模拟对比分析
4.严寒地区办公建筑过渡季室内自然通风预测控制与固定点温度控制的比较研究
5.过渡季室内自然通风模拟分析与评价——以合肥地区高层住宅为例
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2自然通风模拟分析报告
自然通风模拟分析报告委托方：XXXXX绿色咨询：XXXXXX日期：2013-121.概述1.1 自然通风自然通风可以提高居住者的舒适感、有助于健康。
在室外气象条件良好的条件下，加强自然通风还有助于缩短空调设备的运行时间，降低空调能耗，绿色建筑应特别强调自然通风。
建筑能否获取足够的自然通风与通风开口面积的大小密切相关，《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006规定居住空间通风开口面积与地板面积比，一般情况下，当通风开口面积与地板面积之比不小于5%时，房间可以获得比较好的自然通风。
由于气候和生活习惯的不同，南方更注重房间的自然通风，因此规定在夏热冬暖和夏热冬冷地区，通风开口面积与地板面积之比不小于8%。
1.2 气候状况秦皇岛市的气候类型属于暖温带，地处半湿润区，属于温带大陆性季风气候。
因受海洋影响较大，气候比较温和，春季少雨干燥，夏季温热无酷暑，秋季凉爽多晴天，冬季漫长无严寒。
辖区内地势多变，但气候影响不大。
1月平均气温-5℃，最低气温-20.8℃，7月平均气温25.6℃，最高气温36.7℃，平均每年只有8～9天高于30℃，比基本同纬度的北京低2℃左右。
降水量约700毫米，70%集中在夏季。
2013年最低气温-18℃，最高气温35℃。
夏季盛行西南风（SE），冬季盛行东北偏东风（ENE），而过渡季盛行西南偏西风（WSW）。
根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》，秦皇岛市夏季、冬季和过渡季风向及风速特征如表1所示。
表1 秦皇岛市不同季节风气候特征2.项目概况3.参考标准《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006中5.5.7条规定：建筑设计和构造设计有促进自然通风的措施。
（一般项）4.模拟过程4.1分析软件模拟计算采用的Airpak软件，是ANSYS公司FLUENT系列软件中，面向建筑通风专业系统分析软件。
Airpak是目前国际上比较流行的商用CFD软件，采用FLUENT的求解器，它可以精确地模拟所研究对象的空气流动、传热和污染等物理现象，它可以准确地模拟通风系统的空气流动、空气品质、传热、污染和舒适度等问题，并依照ISO 7730标准提供舒适度、PMV、PPD等衡量室内空气质量（IAQ）的技术指标。
建筑节能设计案例分析与评述
建筑节能设计案例分析与评述在当今社会，随着能源消耗的不断增加和环境问题的日益严峻，建筑节能设计已经成为建筑行业发展的重要趋势。
建筑节能不仅能够降低能源消耗，减少对环境的污染，还能够为居民提供更加舒适、健康的居住和工作环境。
本文将通过对几个建筑节能设计案例的分析和评述，探讨建筑节能设计的理念、方法和实践成果。
一、案例一：绿色办公楼这是一座位于城市中心的现代化办公楼，其建筑节能设计的亮点主要体现在以下几个方面：1、高效的围护结构办公楼的外墙采用了高性能的保温材料，有效减少了热量的传递。
窗户采用了双层中空LowE玻璃，具有良好的隔热和遮阳性能，能够在保证充足自然采光的同时，降低室内的空调负荷。
2、自然通风系统建筑设计充分考虑了自然通风的因素，通过合理的开窗位置和通风通道设计，使得室内在过渡季节能够依靠自然通风来调节温度和湿度，减少了机械通风设备的使用时间。
3、智能照明控制系统室内照明采用了智能感应控制，根据室内人员的活动情况和自然光照度自动调节灯光亮度，避免了不必要的能源浪费。
4、屋顶绿化和雨水收集系统屋顶设置了绿化区域，不仅能够降低屋顶表面的温度，减少空调负荷，还能够美化环境。
同时，建筑还配备了雨水收集系统，用于灌溉绿化和冲厕，节约了水资源。
通过以上节能措施的综合应用，这座办公楼的能源消耗相比同类建筑降低了约 30%，不仅为企业节省了运营成本，还为城市的节能减排做出了贡献。
然而，在实际运行中，也存在一些问题。
例如，由于部分办公区域的人员密度较大，自然通风效果有时不够理想，仍需要依靠机械通风设备。
此外，智能照明控制系统在一些特殊情况下的灵敏度还有待提高。
二、案例二：生态住宅小区这个住宅小区以其独特的生态节能设计理念吸引了众多关注。
1、合理的建筑布局小区内的建筑布局充分考虑了当地的气候条件和风向，保证了每栋建筑都能够获得良好的自然通风和采光。
建筑之间的间距合理，避免了相互遮挡。
2、可再生能源利用小区内安装了太阳能光伏板，为公共区域的照明和部分居民的用电提供了能源。
采用自然通风对建筑节能的作用分析
采用自然通风对建筑节能的作用分析摘要：我国目前建筑耗能约占总耗能的28.7%，其中通风耗能又是其中的主要部分自然通风是一种重要的节能方式，如何采用自然通风更是一个设计师应该考虑的重点。
本文以云南某活动中心为例，对自然通风对建筑节能的作用进行分析，为此后同类型的建筑提供一些参考经验。
关键词：建筑耗能;自然通风;分析DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2019.22.0610 引言合理利用能源、降低能耗被列为经济发展的重大课题。
节能工作是一种特定形式的“能源开发”，是解决能源供应紧张、保护能源资源、保护环境的有效途径[1]。
采用自然通风，改善建筑物内的空气质量，减少空调的使用，可以降低能耗，达到节能目的，对建筑节能及营造绿色健康的居住环境贡献潜力巨大[2]。
因而在当今空调技术和机械通风普遍运用之下，我们更加应该注重自然通风研究。
1 项目概况该项目地处昆明，日照长、霜期短、年平均气温15℃，年均日照2200小时左右，无霜期240天以上。
气候温和，夏无酷暑，冬无严寒，四季如春，气候宜人，年降水量1450mm。
项目设计为两栋多层新建建筑，总建筑面积37757.00m?，地上建筑面积28121.00m?，地下建筑面积9636.00m?，建筑占地面积9641.00m?。
2 采用自然通风对建筑节能的作用分析中国建筑气候分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区五种建筑热工分区。
杨娟等[3]分别选取了哈尔滨、北京、上海、广州和昆明为代表城市，对5种不同热工城市进行自然通风潜力进行研究，得出温和地区和夏热冬冷地区依靠自然通风在降温和改善室内空气质量上潜力巨大。
本工程所在地夏无酷热、冬无严寒属于温和地区，所以适合采用自然通风，减少空调和排风扇等的应用，达到节能减排的目的。
2.1 自然通风方法及选择自然通风具有健康通风、热舒适通风、降温通风3种功能，主要方式包括穿堂风、单侧通风、中庭风及井通风[4]。
建筑自然通风节能技术及影响因素
建筑自然通风节能技术及影响因素随着科学技术的进步和绿色生活观念的深入人心，人们在生活中的方方面面都开始有了新的标准——节能。
以自然通风技术在建筑的使用是本文的主要内容之一，此外，还有自然通风技术的原理，介绍了技术手段，而且，还包括建筑因素影响自然通风的节能技术。
希望这一绿色节能技术得到更广泛的应用和推广。
标签：建筑；自然通风节能技术；影响因素一、前言自从英国开展工业革命，人类对于自然环境的破坏就达到了一个前所未有的高度，虽然这些年高新技术不断发展，人们也开始注意对环境的保护，在生产过程中避免对环境进行破坏，但是这是需要技术支持的，而对于我国和其他一些发展中国家来说，这方面的技术非常的薄弱，节能产业的发展前景也令人担忧，本文对于建筑物自然通风节能技术及其影响因素进行解析，希望可以找出解决办法。
二、自然通风节能技术手段据专家估计，三分之二到四分之三的建筑能源消耗可以是正确的，建立理想的措施来拯救。
近些年推广的自然通风技术，不但可以节约成本，而且通风效果显著，已经得到广泛关注。
自然通风技术是通过室内外形成的温度差而产生热风的效果。
1.智能电动窗台控制技术自然通风技术已经在高层建筑以及公共建筑中得到了使用，智能窗台利用科学有效驱动，通过电气技术与智能方式进行设计，确保为建筑物形成智能的通风系统，从而使节能的效果更加明显。
智能电动窗台是利用计算机技术形成智能控制系统，计算机分布式控制系统（DCS），其需要检测室内外的温度参数，合理分析数据并智能控制所有命令。
LonWorks现场总线控制系统可以用来形成一个网络。
计算机技术一般会将控制内容利用单元进行划分，分别是室内外气候参数检测单元、电动窗开关命令和信号反馈接口单元、网络通讯接口单元和电动窗驱动单元。
2.自然通风节能技术在建筑布局与构造的基础上设计自然通风技术在以建筑布局与结构的基础上进行设计，从而确保节能效果更佳显著。
（1）自然通风设计时需要从建筑物总体构造、结构布置、建筑物之间的间距、布局等平面与空间角度出发。
试析建筑节能设计中的自然通风
试析建筑节能设计中的自然通风一、自然通风的原理分析我们平时说建筑的自然通风，实际上是经过物体设置的门窗，此时会有空气随着门窗等进入室内，并且流通，就会形成气流。
它会受到建筑物外表面的压力以及门窗开口的特点影响。
压力分布是动力，而各开口的特点则决定了流动阻力。
对自然通风来说，建筑中的空气运动主要有两个要素，风压以及室内外空气密度差。
两者可以独立对空气产生作用，也可结合到一起产生作用。
在具体的建筑里，很多时候都是上述两者融合到一起作用的，只不过两者有大有小而已。
因为气候以及风向和建筑的状态等等都会影响到风压，上述两者的结合并非是单纯意义上的组合，所以，设计者要深入的分析其中的要素，确保两者能够呈现出互相补充的作用，确保自然通风效果合理、有效。
二、自然通风的影响因素1 室外气象、环境因素室外气象参数随着季节、天气的变化而变化，这种室外气象参数的不稳定性导致了自然通风效果变得不稳定的计算表明，室外风速对室内自然通风的影响最大，当室外风速增加0.2m/s 时，相当于温差2.6℃的效果则表明受季节、室外风向、风速和气候的影响，自然通风的风量、风速、温湿度是不稳定的，必要时应设机械通风和空调系统起保障作用。
2 建筑结构形式自然通风的形成与建筑设计如建筑物的造型、朝向、围护结构保温情况，外墙外窗的遮阳情况，建筑空间的通风换气等密切联系。
长期以来建筑设计怎样来促进建筑物的自然通风和降低室温一直是研究讨论的话题。
首先，建筑物四周的风压分布，与该建筑物的几何形状如女儿墙、挑檐、屋顶坡度等有关，同时周边建筑、植被也会改变室外的风向或风速[3]；其次，热压与建筑物的开口位置及室内外温差有关。
合理的建筑结构设计可以有效的组织通风，保持室内温度，改善室内空气品质。
将通风器设计安装在屋顶，同时也是最热的地方，并在各层设置了通风格栅，形成了良好的烟囱效应，为增加自然通风的余压值创造了条件。
3 室内气流组织建筑中自然通风的效果，很大程度上依赖于建筑室内的气流组织，气流组织的好坏直接影响着建筑物能耗、室内空气品质和室内热环境。
建筑空间中的自然通风与节能设计
建筑空间中的自然通风与节能设计近年来，随着环境保护意识的增强和能源问题的加剧，人们对建筑节能设计的重要性越来越重视。
而自然通风作为一种低能耗的通风方式，在建筑空间设计中发挥着重要的作用。
本文将探讨建筑空间中的自然通风与节能设计的关系及其优势。
自然通风是指通过合理设计建筑的空气流动来实现室内舒适的通风效果。
相对于机械通风系统，自然通风具有以下几个优势。
首先，自然通风不需要额外的能源消耗，减少了建筑运营过程中的能耗，降低了能源的浪费。
其次，自然通风能够有效地改善室内空气质量，让人们享受到新鲜、清洁的空气，提高室内舒适度。
此外，自然通风还可以降低建筑内部的湿度，减少潮湿环境对建筑材料的损坏，延长建筑的使用寿命。
自然通风的实现需要合理的建筑设计和布局。
首先，建筑的朝向应该根据当地气候条件选择，以便充分利用自然风向。
例如，在炎热的夏季，朝向能够接收到凉风的阳面应尽量减少开窗面积，而背面则可以增大开窗面积，利用自然气流循环降低室内的温度。
其次，建筑的外墙材料和窗户设计也至关重要。
合理选择隔热材料，如保温板、双层玻璃等，可以降低室内与室外的热传导。
同时，合理设置窗户的位置和大小，使得室内可以得到充足的自然光线和空气流通。
另外，自然通风在不同建筑类型中有不同的应用方式和效果。
在住宅建筑中，可以通过合理布置窗户和通风口，利用室内外温度差造成的自然气流进行通风。
在办公楼、商业建筑中，可以通过设计合理的中庭和 Skylight（天窗）来提高自然通风效果。
此外，在高层建筑中，通过设置楼梯间或风环境的空间来实现自然通风也是一种常见方式。
自然通风与节能设计紧密相关，可以相互促进。
一方面，自然通风的应用可以减少机械通风系统的使用频率，降低了建筑中的电力消耗，从而实现节能效果。
另一方面，节能设计可以提高建筑的能源效率，为自然通风提供更好的基础条件。
例如，在建筑设计中增加合理的遮阳设施可以降低炎热天气对室内温度的影响，减少空调设备的使用频率。
绿色建筑——自然通风的利用
绿色建筑 ——自然通风的利用发布时间：2021-03-26T10:48:20.813Z 来源：《基层建设》2020年第29期作者：李玥珊[导读] 摘要：风环境是绿色建筑的特殊系统，也是建筑节能的重要因素。
乐山市城乡规划设计院四川乐山 614000摘要：风环境是绿色建筑的特殊系统，也是建筑节能的重要因素。
我国幅员辽阔，地域气候差异极大，自然风的大小方向及成因各有不同。
在少占地，不增加投资的情况下，如何利用自然风创建绿色建筑达到建筑节能的目的。
是规划和设计人员责无旁贷的义务和责任。
关键词：绿色建筑建筑节能自然风自然通风一、通风原理风是由大气的热压形成的，分季候风和地方风两种。
季候风随冬夏季节的不同而相随变换，主要受大气环流的影响。
地方风则受小范围自然地形、地貌、山川河流及植被等的影响，主要有水陆风、山谷风、林园风和巷道风等。
水陆风又因地域不同分为海洋风和内陆河流风。
一般情况下，建筑物的迎风面为正压，背风面为负压。
两种不同的压力即产生气流，形成风，但在建筑物的背风面则会形成一定的涡旋气流，涡旋会减弱风速，使气流相对稳定。
涡旋范围及其大小与风速成正比。
在寒冷地区，要求有最大的涡旋范围尽可能减弱寒冷的气流；在炎热地区，则要求涡旋范围最小，以便获得更多的凉爽空气，创造良好的室外风环境。
影响气流涡旋范围及其体积大小的几种主要因素：1、自然风风速越大，则气流涡旋范围及其体积越大。
2、建筑物的体型（长、宽、高）。
气流涡旋范围及其体积与建筑物长、高成正相关系，与宽成反相关系。
3、与建筑物的平面型式有关。
4、与建筑物长边同主导风向的夹角大小有关。
5、与群体建筑平面型式有关。
二、利用自然风的几种措施四川盆地居夏热冬冷气候区，在夏季，气候炎热，空气湿度大，呈闷热状态，人们对降温通风的要求甚为迫切。
我们可以巧妙地利用自然风形成原理，采取一些有效措施，尽可能多地获得自然通风，改善人们的工作和生活环境。
根据各地的具体情况，一般可采取以下几种措施：1、建筑物高低搭配。
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关键词： 自然通风； 数值模 拟； 节能 中图分类号： Ｔ ３ ． Ｕ８ ４１ 文献标志码 ： Ａ 文章编号： １ ７ ．２ ７２ １）００ １．４ ６ ３７ ３ （０ １—０ ９０ １
Ｅ ｅ ｇｙ ｓ ｖ ｎ ａｙ ｉ ｆＮａ ｕ ａ ｎ ｉ ｔｏｎ ｉ ｒ ｎ ｉ ｏ ａ ｏ ｎ ｒ — ａ ｉ ｇ Ａｎ ｌｓｓｏ ｔ ｒ ｌ Ｖｅ ｔｌ ｉ ｎ Ｔ ａ ｓｔ ｎ Ｓｅ ｓ ｎ ａ ｉ
０ 引 言 本 文 以上海 市 委党 校 二 期工 程 （ 学楼 、 员楼 ） 教 学
为分 析对 象 。
化 ， 而 通 过过 渡 季 节 自然 通 风 节 能 率 的分 析 ， 出 进 给
系统 运行 建议 ， 效节 约运行 能耗 。 有
１ 模 拟计算 背景
１ 建模 ． １ 根 据 建 筑 周 边平 面 图确 定 了上 海 市 委 党校 二 期 工程 周边 高层 建筑 状况 如 图 ２所 示 （ 低矮 建筑 对 自然 通风 影 响较小 ， 在数 值模 拟建 模过 程 中忽 略） 。选取 主 要 公共 空 间对其 春 、秋 季 自然通 风效 果进 行模 拟 ， 包 括： 教学楼 门厅 、 员楼 门厅 、 学 餐厅 、 报告 厅 。 窗和 透 外 明幕 墙 的开启 模型 见 图 ３ 。 计算 软件 采用 ｓ ｒ ｃ ， 用 Ｒ 一０模 型 ， ｔ —ｃｍ＋ 选 ａ ＮＧｋ 工质为理想气体 ， 考虑由于温度变化产生的浮力的影 响 。求解 区域 的离散 采用 控制 容积 方法 ， 制容 积 为 控
Ａ ｓｒｃ ： ｘ ｒ ｒ ｉｄｗ ｎ ａｓ ｕ ａ ａ ｓ ｆｂ ｉ ｉ ｓ ｅ ｕｅ ｏ ｇｅｔ ｍ ａｔ ｎｎｔｒ ｎ ｌ ｉ ｆｃ ｂｓｄｏ ｅｎ — ｂ ｔ ｔ Ｅ ｔ ｉ ｎｏ ｓ ｄｇ ｒ ｉ ｗ ｌ ｕ ｄ ｇ ｆａ ｒ ｆｒ ｒ ｐ ｃ ｏ ａ ａ ｖ ｔａ ｏ ｅ ｅｔ ａｅ ｎｔ ｕ ａ ｅｏ ｗ ａ ｓ ｃ ｔｎ ｌｏ ｌｎ ｔ ａｉ ｕｌｅ ｉ ｎｆ ， ｔ ｈ ｍ ｒ ａ ｓ ｕ ｉ ｅｈｄ ｂ ｔ ｉ ｎ ｅ ｌ ｓ ｕ ａ ａ ｅ ｆ ｒ ｕ ｌ ａｅ ｎｐｅ ｐ ｊ ｔｉ ． ｈ ｄｏ ｅ ａ ｃｍｏ ｅｉ ｍ ｌ ｏ ｍ ｔ ， ｙ ｐｉ ｚ ｇｔ ａ ｒ ｎｗ ｌ ｐ ｎｏ ｃ ｉ ａ ｎ ｌ ｔ ｏ ｏ ｍ ｉ ｈ ｇ ｓｃｔ ｉ ｌｏ ｆｍ ｏ ｐ ｂ ｃ ｐ ｃ ｒ— ｒ ｅ ｍ Ｔ ｅ ｎ ｏｒｈ ｒ ｌ ｏ ｆｒｏ ｉｓ ｉ ｏｅｔ ｅ ｉ ｔ ｍ ｔｆ ｐ ｂ ｃｓａｅ ａ ｅ ａｓ ｅ ｒ ｇ ａ ｒ ｅｔａ ｏ ０ ｉ ｔ ｎｉ ｎ ｅ ｏ． ｏ ｔ ｅ ａ ｈ ｅｔ ａｒ ｃｔ ｎｏ ｔ ｕ ｉ — ｕ ｌ ｃ ｎｂ ｉ ｄｔ ｏ ｈ ｔ ａ ｖｎｉ ｉ ｉ ６ ％ｔ ｏ ｒ ｓ ｉ ａ ｎ Ｆ ｒｈ ｓ ｃ ｒ ｉｃ ｒ ｕ ｉ ｈ ａｄ ｏ ｉ ｐ ｃ ｓ ｆ ｈ ｕ ｎ ｕｌ ｔｉ ｌ ｎｎ ｔ ｅ ｍ ｆ ａ ｔ ｓｓ ｏ ｅｐ ｃ ｔ ｕｌ ｏ ｆ ｅ ｔ
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（ ｒｈｔｃ ｒ ｅｉｎ＆Ｒ ｓａｃ ｓｉ ｔ ｆ ｏ ｇｉ ｉｅｓｙＧｒｕ ） ｏ， ｔ．Ｓ ａ ｇａ ０ ０ ２ Ｃ ｉａ Ａ ｃ ｉ ｔ ｅＤ ｓ ｅｕ ｇ ｅｅｒｈＩ ｔ ｅｏ Ｔ ｎ ｊＵｎｖ ｒ ｔ（ ｏｐＣ ． ｄ， ｈｎ ｈ ｉ ０ ９ ， ｈｎ） ｎ ｔ ｕ ｉ Ｌ ２
六面体。
该 建 筑 位 于 市委 党校 校 区西 北 侧 ，西 至 漕 河 泾 港 ， 设 用 地 面 积 ４ ９ ， 建 ７６ ５ ｍ２总建 筑 面 积 ３ ７ ， ６８ ３ｍ 其 中地 上建筑 面积 ２ ４ ， ８ ７ 地下建 筑面积 ８ ２ 。 ４ ｍ２ ６ｍ２ ４ 教 学 楼 、 员 楼 坐 落 于 同一层 地 下 室 之 上 ， 学 学 教 楼 南 结 构 单 元 地 上 ３层 ， 结 构单 元 地 上 ４层 、 部 北 局 ｌ ， 员楼 地上 ｌ 层 ， 层 学 ｌ 建筑 平 面基 本呈 矩形 （ 图 １。 见 ）
年 ０ 憾第 ２ ］ 期 卷 ４０ ８］ ）
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过渡季 节 自然通 风节能效果分析
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（ 同济大学建筑设计研究院（ 团） 限公司 ， 集 有 上海
摘要 ： 外 窗和透 明玻璃幕墙的开 启对 建筑 自然通风效果影 响很 大 ， 借助数值模拟 方法， 在项 目前期对主要公共 空间的幕墙开启进行 优化 ， 出过渡季节 ６％的时 间可以通过 自 得 Ｏ 然通风满足公共空间室 内热舒适要 求， 告厅 因建筑功能和使用上 的特殊性 ， 报 建议 过渡季节采用全新风运行模式 ， 高室内舒适度 的同时减 少系统运行能耗。 提