单侧开窗风压自然通风特性的研究.pdf

The Properties of Wind Pressure Natural Ventilation
Room with One-side Window


A Dissertation Submitted for the Degree of Master





Candidate:Liu Jialin

Supervisor:Prof. Guan Yanling





Chang’an University, Xi’an, China
摘要

近些年随着能源危机、室内环境污染等问题的加重,自然通风的优越性越来越受到
人们的重视。自然通风不仅能够减少建筑能耗,还可以保护环境和减少环境污染,提供
新鲜、清洁的自然空气,改善室内空气品质,有利于人们的生理和心理健康。但是自然
通风的应用并不是一件简单的事情,建筑自然通风效果不仅受风向、风速、建筑物周围
环境的影响而且也受到窗户位置、窗户类型以及开窗方式等的影响。
在民用建筑中,虽然单侧窗自然通风应用最多,但是关于这方面的研究却不是很多,
因此有必要进行这方面的研究。本文将采用数值计算方法对单区单侧窗自然通风问题进
行研究,主要针对风向、开窗位置、窗户结构和风速对通风效果的影响展开研究。窗户
主要分为开窗时室内外无遮挡物和有遮挡物这两类,对它们的研究分别以推拉窗和外平
开窗为例。此次研究主要利用计算流体力学软件 FLUENT 进行数值模拟计算,在数值
计算过程中选取了多种开窗方式及不同的来流风风向、风速。
本文主要以窗户通风量、房间内速度场等来评价通风效果。在关于推拉窗的数值计
算过程选取了三种开窗方式、7 个不同风向;在关于外平开窗的数值计算过程中选取了
25 种开窗方式、5 个不同风向。分析计算结果表明,推拉窗通风量与通风口之间间距、
通风口面积、风速等都成正相关关系。室内气流速度与窗户通风量并没有明显关系,同
风速下主要受风向和开窗方式的影响,其室内各部分气流速度较为均衡。外平开窗除少
数几种开窗方式外,同样条件下其窗户通风量远大于推拉窗的通风量,但是其室内气流
速度变化大。本文通过推拉窗与外平开窗的风压自然通风效果的对比对两者在实际工程
中的应用提出了一些建议,推拉窗适用于室内外无多余空间,室内气流速度变化不能太
大的场所,但是因通风量不足需要其他辅助通风方式;外平开窗则适用于对室内换气次
数要求比较大的场所,但是其室内气流速度变化比较大。

关键词:自然通风; 数值模拟计算; 推拉窗; 外平开窗; 窗户通风量; 室内速度
场


i
ii
Abstract

In recent years,the energy crisis and the pollution problems of indoor environment is
getting worse, more and more attention has been paid by people in the superiority of natural
ventilation. Natural ventilation can not only reduce the energy consumption and save the
energy of building, also can protect the environment and reduce the pollution of the
environment, provide fresh and cleaning air of the nature, improve the quality of indoor air. It
is helpful for people's physical and mental health. But the application of natural ventilation is
not a simple matter, the effect of building natural ventilation is affected by the direction of the
wind, the wind speed, the environment around the building and the position, type and opening
way of the window.
In civil building, although one window natural ventilat