广西地区干栏式建筑自然通风仿真模拟与节能效果研究

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能源作为现代社会中的重要资源之一,己经日益突显出它的珍贵性。随着人们对建筑室内环境要求的提高,用于创造环境所消耗的能源也在不断增长。借鉴自然现象和人类自身发展历程,尤其是各民族在建筑发展的经验,寻找和探索新的建筑节能方法和手段,有益于拓展建筑节能的途径和研究思路。  本文通过研究广西地区的少数民族居民建筑——干栏式结构建筑的结构与通风、室内温度的关系,从地域特色浓厚的民族传统建筑中提取合理科学因素,应用到现有居住建筑中,以期达到降低居住建筑能耗之目的。首先,通过实地测量桂林龙胜地区典型干栏式建筑的结构参数、室内温度、通风等数据,以传热学、流体力学、建筑环境学为理论依据,使用Design-Builder软件建立干栏式建筑物仿真模型,利用CFD计算方法对干栏式建筑的夏季室内温度和自然通风情况进行模拟,实现仿真模型与模拟结果的有效性论证,进而分析结构参数对通风和室内温度影响的关系。其次,选取同一地区现代典型居住建筑作为参照对象,模拟其夏季室内热环境参数在相同室外条件下的变化规律,发现干栏式建筑的室内温度与通风情况明显优于参照建筑,采用人体舒适度指数进行的建筑室内舒适环境评价结果,也同样显示干栏式建筑具有明显优势。最后,将干栏式建筑的吊脚结构与现代居住建筑相融合,仿真模拟结果显示室内温度有所降低,全年建筑能耗降低约2.5kW·h/m2;究其原因,主要是由于吊脚结构增强了自然通风量,能有效改善室内温度并降低建筑物能耗。研究表明干栏式结构融合到夏热冬冷地区现代居住建筑中,能增加建筑物的自然通风量,有效改善建筑室内温度,降低建筑能耗。
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