地形特征与传统民居形式对自然通风的影响

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传统民居是一种适应气候和地理环境的优秀的建筑形式,其建造方式折射了当地人因地制宜的生态智慧,它所蕴涵的宝贵经验值得我们借鉴。本文从建筑自然通风的角度,采用计算流体力学(CFD)的方法研究了地形特征和建筑的构造方式在冬夏两季的气候条件下对湖南岳阳地区某传统民居自然通风效果的影响。揭示了该民居如何通过建筑的布局和构造方式来适应其所处的丘陵地形条件。本文采用了现场调查、测试和CFD模拟相结合的研究方法。通过现场测绘建筑形式和丘陵地形得到了研究对象的简化模型;测试了冬夏两季的气象参数、夏季壁面温度、冬季采暖热源从而确定了模拟的边界条件;测试建筑内外11个测点的风速并比较模拟结果用来修正模型。在模拟过程中本文提出了分步模拟的方法来克服因计算机性能的限制而产生的困难。模拟结果表明地形特征对建筑室外风环境、巷道风速和室内流场与换气次数都有很大影响。该建筑群的建筑布局有利于减小冬季室外人行高度处的风速和室内的冷风渗透,但对夏季自然通风有一定负面效果;建筑群的外部巷道和天井有助于改善夏季自然通风而弥补因建筑布局产生的负面效果。而建筑两侧厢房的门窗的开口方式对厢房内的自然通风效果不利。根据模拟与测试结果的比较,以及对模型的分析,本文提出的分步模拟方法可以较好的保持外部模型与内部模型的连续性,其模拟结果与测试结果比较一致,通过适当的改进可以用到对大区域的复杂边界条件下的自然通风研究中。
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