论文题目：合肥高层住宅建筑设计对室内通风影响及优化研究
摘要：我国住宅的发展已经历经了很多阶段,从最初挡风遮雨,到后来的现代化住宅,被动式住宅,节能环保型住宅渐渐成为主流,特别是近年,绿水青山就是金山银山的理念成为了社会共识,人们逐渐清晰认识到建筑室内环境的重要性,节能环保意识增强,绿色、健康、低碳生活方式在青睐更受欢迎。如何在提高室内生活质量、满足舒适生活的同时降低建筑能耗,使建筑自然通风这一领域的问题受到了广泛关注。合肥地处冬冷夏热地区,居民普遍依赖自然通风进行室内外空气的交换,而在建筑行业中,将一些比较常见的户型普遍而广泛地运用在各种住宅设计中是一种常见做法,造成了很多的住宅内部布局和设计非常相似,那么在这些经典户型中如果出现气流组织方面的问题,必然会对更多家庭和个人的身体和心理健康造成影响。通过对合肥高层住宅的现场调研和问卷调查,研究了合肥高层住宅面窗的设计现状和合肥地区高层住宅室内空气环境的现状。通过CFD软件进行模拟计算,得到目前不同类型高层建筑住宅通风中存在的普遍性问题,提出对原设计进行优化后再次进行模拟实验,得出结论并与原设计进行比较,证明优化后的高层住宅的自然通风设计能有效提高室内空气流通效率,主要研究成果如下:（1）高层住宅的房间风速随楼层高度和开窗面积的增加而增加。为了满足不同楼层类型的室内通风需求,建议对不同类型的室内通风进行分类、设计和模拟。（2）针对高层住宅通风不良的情况进行自然通风改造设计,根据实际情况,可以适当更改户型设计,以改善建筑内部造型设计,引导气流组织,改善室内空气质量。若在建筑户型中出现不可避免的问题,通过变化高层住宅不同的室内通风效果和不同的外窗类型,还可以改善外窗的开启面积和相对位置,或在高层住宅楼的低层增加导风构件,以缓解低层家庭通风不足和高层建筑通风过度的问题。（3）户型设计中内部隔墙过多会阻碍气流组织,影响气流分布,改变气流方向。选择合适的建筑朝向,使建筑开口在自然通风条件下处于合理的正、负压位置,可以有组织、有效的在建筑内形成良好的气流场,在同等条件下,更利于自然通风。在户型设计中有贯穿式走廊更容易形成通风,气流路径上的风速和风量更大。但是在某些位置会形成局部漩涡,造成气流死角,导致污染物积聚;有些户型因为各种客观原因无法带来良好得自然通风涉及,则只能依靠机械通风来维持空气质量。（4）在改善通风不良的自然通风设计时,必须根据平面布置的设计来引导气流组织,改善室内空气质量。在我国高层建筑中,建筑平面布置能有效地为建筑使用者提供健康舒适的环境,通过自然调节来使室内环境宜居,也是可持续发展的重要理念,对碳排放的减少也具有重要意义。目前,人们非常重视环境保护和能源节约。合理的建筑平面布置可以有效减少居民对空调等机械设备得使用,对减少碳排放具有重要意义。
关键词：自然通风;气流组织;机械通风
学科专业：环境工程（专业学位）
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景
1.2 研究目的与研究意义
1.2.1 研究目的
1.2.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 对户外风环境的研究
1.3.2 室内风环境方面的研究
1.3.3 CFD技术应用方面的研究
1.4 研究内容与方法
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法
第2章 高层住宅通风效果理论
2.1 民用高层住宅通风设计计算及指标
2.1.1 高层住宅室内空气品质
2.1.2 高层住宅室内污染物来源
2.2 高层住宅通风效果的评价指标
2.2.0 室内空气品质评价
2.2.1 换气效率
2.2.2 空气龄
2.2.3 室内空间空气分布预测方法比较
2.2.4 PHOENICS软件使用流程
2.2.5 网格划分
2.3 本章小结
第3章 合肥常见高层住宅自然通风情况调查及监测
3.1 合肥市气候特征
3.2 合肥市不同类型规格高层小区调研
3.3 合肥高层住宅自然通风设计
3.3.1 调研目的与方法
3.3.2 问卷调查与结果分析
3.4 高层住宅小区自然通风测试
3.4.1 测试对象
3.4.2 测试仪器及材料
3.4.3 测点布置
3.4.4 测试结果与分析
3.5 本章小结
第4章 高层住宅不同户型自然通风的模拟研究及评价
4.1 计算模型设置
4.1.1 梯度风环境条件
4.1.2 边界条件
4.1.3 不同户型的开窗尺寸
4.1.4 不同户型的实际开窗尺寸(推拉窗)
4.2 对比分析
4.2.1 不同户型的室内风速情况
4.2.2 不同户型的室内空气龄对比分析
4.2.3 同一户型不同功能房间之间对比
4.3 模拟结果验证
4.4 误差来源分析
4.5 模拟结果评价分析
4.5.1 单体高层住宅结构设计对自然通风的影响
4.5.2 位置
4.5.3 窗户的大小
4.5.4 窗户的高度
4.5.5 窗的类型和开启方式
4.5.6 门窗的气密性
4.6 本章小结
第5章 合肥市高层住宅室内通风情况优化设计
5.1 室内布局优化
5.2 开窗设计优化
5.2.1 内开内倒窗设计
5.2.2 导风构件设计
5.3 机械通风系统下室内通风优化分析评价
5.3.1 高层住宅新风系统设计
5.3.2 顶部送风方案模拟
5.3.3 底部送风方案模拟
5.3.4 结果对比与分析
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 主要创新点
6.3 不足及下一步研究的问题
参考文献
附录1:风环境满意度问卷
附录2:室内环境监测数据
致谢