重庆地区住宅建筑混合通风调控策略研究

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能源是现代化的基础和动力,是国际政治、金融、安全博弈的焦点。生态文明建设是现代化建设的基本内涵,人居环境的改善是生态文明建设的一项重要目标。混合通风结合了自然通风和机械通风各自的优点,以最小的能耗、最大限度地保证室内热湿环境和空气品质。因此,研究混合通风对于营造适宜的人居环境,实现能源的绿色、低碳、高效利用意义重大。混合通风控制系统的本质是“按需通风”。为了提出混合通风系统适宜的控制目标参数,论文首先从通风的功能属性出发,通过对非采暖空调环境下人体热适应性的理论分析,确定了混合通风系统基于室内热舒适的调控参数——室内体感温度。对室内空气质量的评价指标和最小通风量做了讨论,选取室内二氧化碳浓度作为室内空气质量的调节目标。综合考虑这两种调控参数的影响水平,利用通风量建立它们之间的关联,从室内需求侧出发,以建筑热平衡和通风稀释方程为突破口,研究出在满足室内热舒适的前提下,不同室外温度所对应的室内外二氧化碳允许浓度差框图。依照此图进一步可以求出在通风背景下,任一时刻同时满足室内“健康舒适”的需求通风量。混合通风是自然通风和机械通风的复合形态,其应用效果离不开两者的协同转换,对其调控策略的研究同样离不开对自然通风所能提供的通风量的探讨。如何定量计算自然通风,是实现混合通风系统协同作用的关键问题。论文以多区域网络模型为研究方法,对通风模型计算的边界条件进行了分析,以代表软件——CONTAMW为研究工具,以典型住宅建筑通风开口类型——单侧通风流动模型为研究对象,通过不同实验对通风程序算法进行验证,探究自然通风量的合理预测。实验结果表明:多区域网络模型算法可以较为准确地预测自然通风量,在对风机辅助式自然通风这一形式的混合通风的风量估测问题上,该算法同样得到比较满意的结果。最后,基于需求通风量和通风算法程序,针对重庆地区的气候特点,分析不同季节的混合通风应用策略。考虑到环境的动态变化,根据混合通风控制系统的即时性特征,对一天中不同的时刻,提出了即时性控制策略。本论文采用理论计算、实验测试、模拟研究三者相结合的方法对混合通风系统控制目标参数、调控策略进行了研究分析,为制定混合通风的相关标准、规范以及对相关技术产品研发提供参考。
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