建筑学论文哪里有？本文针对底层架空的围合型实验楼不同来流风向与架空层位置对建筑内部的通风好坏关系进行了探讨。
1绪论
1.3国内外研究现状
1.3.1自然通风
在各种能源消耗中，建筑的能源消耗占相当大的比例，其中制冷与供暖是其主要耗能点[6]，建筑在自然通风模式下的建筑总能耗成本较机械通风低40%，说明自然通风模式能够有效地减少能源消耗[7]。自然通风降低建筑能源消耗的主要原理是依靠热压通风和风压通风[8]。风压通风是指由于建筑形态的气流阻隔作用而形成的正负压区，由于压力差的存在而产生室内气流现象[9]。另一方面，热压通风起因于室内和室外温度的差异。室内的热空气自然向上流动，通过出风口排出，而室外气流通过进气口进入建筑物，引起室内空气的运动[10]。国内在建筑自然通风的研究中主要关注建筑节能问题，大致可以分为两个方面。其一，自然通风的节能效应被广泛研究。李玲玲[13]通过研究发现自然通风机制，可以将体育馆的机械通风时间降低约84.7%。付衡[14]针对居住建筑中南向卧室的研究表明，自然通风机制也能显著提升卧室的节能效应。其二则是从建筑的能量消耗角度来进行自然通风潜能的估算。魏景姝[13]发现自然通风作为一种节约能源的有效途径，对其进行节能分析已成为一种重要的评估手段。黄河等[14]研发了一套适用于室内空气流动和建筑能耗的季节动态仿真程序DeST-Vent+，并以此为基础，对不同自然通风方式下的建筑进行全年空调能耗仿真，研究其节能潜力。随着我国已经是全球最大的能源消费大国，关于自然通风的研究在今后仍是一个值得重视的课题。因此，借助自然通风来降低能耗是经济实用且高效的方式。
3围合型实验楼数值模拟研究及实验验证
3.1实测方案设计说明
本章根据前述理论与方法总结，对比分析后确定浙江农林大学东湖校区的国家重点实验室为典型的多层围合型单侧架空建筑，方便实验的同时能够较为便捷的得到模型数据，故选取浙江农林大学东湖校区的国家重点实验室为研究对象，对其进行实地测量和数值模拟研究。为了全面了解围合型实验楼的室内风环境特性，对围合型实验楼的室内风速进行全天实测，并总结其室内风场的变化规律及与自然通风之间的关系。此外，为了进一步验证我们的研究成果，我们还结合了室内风环境的实测结果，对CFD（计算流体动力学）模拟方法的准确性进行了验证。通过与实际测量数据的对比，我们发现CFD模拟方法能够较为准确地反映室内风场的实际情况，对CFD模拟方法的准确性进行了验证。
为了探讨围合型实验楼架空层位置对室内外风环境的影响。在浙江农林大学东湖校区国家重点实验室设置风速监测点，使用平均风速数据作为风环境评价的表征参数，对架空层位置对室内外风环境的影响进行了描述和判断。在此基础上，为确保后续研究中CFD软件中参数输入及模拟方法的有效性，研究结合以上实测数据以及其他相关研究，对实测对象及其周围环境进行了建模，并进行风环境的模拟。通过对实测和模拟结果的对比分析，检验模拟参数和方法的准确性和有效性。
5围合型实验楼室内风环境模拟研究
5.1风速情况对比分析
5.1.1三层风速模拟分析
在数值模拟中，风速云图可以展示出各个高度上不同角度下的风速。利用不同的颜色区分不同的风速高低，并通过顶部坐标轴上的颜色示意条，用蓝色和红色分别代表风速慢和风速快。图5.1及图5.2为三层室内1.5m截面处风速的模拟结果。
通过对三层风速云图的深入分析，我们得以详尽地了解不同工况下建筑物三层1.5m平面上的风速分布情况。实验结果显示，在风向为0°、120°、240°和270°时，建筑内部的风速分布展现出相对均匀的特征，并未出现明显的高速流动区域。这一观察结果意味着，在这些特定的风向角度下，风可能更倾向于沿着建筑的轴线方向流动，或是以某种方式更加顺畅地通过建筑的通风口。这种流动模式有助于优化建筑内部的通风效果，减少空气滞留区，从而提升整体室内环境的舒适度与健康性。此外，我们还注意到，这种均匀的风速分布可能对于减少建筑物能耗、提高能源利用效率也具有一定的积极意义。
然而，在风向为60°、90°和330°的工况下，我们观察到风速云图中存在明显的局部高速区域，这些区域主要集中在靠近窗口和门洞的位置。具体而言，在60°的风向条件下，窗口处的进风量显著增强，并伴随着较高的风速。这表明，特定风向下建筑物的局部开口处可能形成风速集中区域，对室内环境产生较大影响。通过对风速云图进一步的整体分析，我们发现当风向与建筑的主要开口（如门洞、窗口等）对齐时（如150°和180°），风速高的区域更为集中。这种现象可能是由于不同楼层所处的位置受到地面摩擦影响较小，使得风能够更加顺畅地通过建筑的开口部位，进而形成较为明显的风速集中区。
5.2风压情况对比分析
5.2.1三层风压模拟分析
风压云图用于可视化建筑或环境内部的风压分布情况。也可以清晰地展示不同区域的压力等级。图表中的颜色从浅蓝色到深红色的变化，代表了压力从低到高的转变。图5.6-图5.7显示了建筑三层1.5m截面处在不同旋转角度下的风压分布情况，风压值由顶部不同颜色坐标轴表示，蓝色通常指示负压（吸力），黄色到红色指示正压（推力）。
风压云图在解析风对建筑物表面作用机制中占据举足轻重的地位。云图中黄色至红色区域精准地标示了风对建筑物表面施加的力的大小，特别是在面对风向的一侧，正面压力尤为显著，凸显了风对建筑物表面产生的直接冲击力。相对而言，蓝色区域则象征着负面压力区域，即风在掠过建筑物后所产生的吸力效应。在建筑物的背风面，负压力有所增强，揭示了这些区域受到风的牵引作用。
进一步观察建筑三层的风压分布状况，我们可以发现，当风向为150°和180°时，三层迎风面的正压区域尤为突出，这显示了在这些特定角度下，风对高层建筑迎风面的冲击更为强烈。而在背风面，相较于一层，三层的负压区域较小，这可能是由于高层建筑更易受到周围气流的影响，形成的涡流在一定程度上减小了背风面的负压。
6总结与展望
6.1总结
本研究选用典型底层架空围合型实验楼作为研究对象，借助数值模拟的方法系统探究不同来流风向条件下底层架空的开口位置变化对室内风环境的影响和通风状况变化特点，并获得12种不同风向条件下围合型建筑中来流风向与底层架空的开口位置之间的关系。进一步对比研究发现，在室内空气龄、换气次数以及风速风场分布等方面，模拟结果清晰地揭示了来流风向与底层架空的开口位置之间的关系。同时，根据研究结果，得出在夏热冬冷地区，该类型建筑最为推荐的来流风向。在设计围合型实验楼时，设计师可以参考本研究成果，根据各个房间特定的通风需求来灵活布局功能分布，并且针对通风需求进行朝向设计。具体得到如下结论：
（1）本文详细调研了杭州围合型实验楼的空间特征，具体包括区位、总体布局、单体布局、建筑朝向、开口位置、院落形态和空间形态等方面。此外，文章也从集约化、多元化、简约化和生态化四个角度进行了综合总结和归纳，明确指出了平面布局和空间形态这两类因素对其产生影响。同时对杭州地区的风环境特征进行可视化分析。
（2）在空气龄公式修正的过程中只考虑了通风量和通风效率的影响系数进行了修正，未来还需要在考虑温度带来的热压条件下系数进行了修正。
（3）在实验楼建筑设计中，需要将通风要求最高的房间部署在建筑的外侧。理论计算表明，最佳通风角度范围为30°~60°和120°~240°，需避免垂直正方向的角度值180°以及区间300°~330°，故排除此段角度。对于角度范围而言，次优则为60°~90°和270°~300°，最差的是330°~30°，90°~120°以及240°~270°（即共三个区间）。 （4）在夏热冬冷的气候条件下，建筑物内部的通风问题必须充分考虑到夏季通风和冬季避风等综合因素进行分析，若合理选择一定的风速，温度和湿度条件下适当开窗，室内风速会得到有效提升，从而提高室内舒适度。此外，通风对于室内舒适度的影响与风速强度具有正比关系。
参考文献（略）
