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2020

差别运动外遮阳对室内热情形影响的较量研究

作者：

　　1.南京地区自然透风的生涯习惯

　　南京地处长江下游，为典范的夏热冬冷地区。闷热湿润和阴冷湿润是南京夏日与冬季的基本天气特点。南京夏日主导风向为东南风，冬季主导风向为东冬风。

　　自然透风使用自然界的空气的能量，既对修建举行制冷，降低了室内温度，又向室内增补了新鲜、清洁的自然空气，带走湿润污浊的空气，有利于人体的心理和心理康健。因此，自然透风不但是主要的被动式修建节能手艺，更代表了康健、自然的生涯方法。南京地区恒久以来一直有着开窗透风的古板生涯习惯。纵然在家用空调机和取暖和器基本普及的今天，大大都住民仍然在夏日在非高温日和过渡季节一连开窗举行自然透风，调理室内热恬静度;或者在夏日夜间举行自然透风以冷却房间;纵然在夏日空调制冷或冬季制热时，也会准时开窗透风，以改善室内空气质量。

　　2.南京地区主要运动式修建遮阳设施

　　有用的运动式修建遮阳设施在夏日可以阻挡太阳辐射，镌汰空调能耗，阻止眩光，改善室内热情形。而在过渡季节或夏日非高温日，南京地区白天室外最高气温经常凌驾30℃。凭证古板生涯习惯，此时并不需要举行空调制冷，只需接纳运动式修建遮阳步伐镌汰室内的直接太阳得热，并对室内举行有用的自然透风，不必耗任何能源即可获得令人十分知足的室内恬静度;而在冬季，运动式修建遮阳设施可以收起或关闭，不影响阳光进入室内，包管了室内被动采暖的效果。可是，选用不适当的运动式修建遮阳设施，往往会对自然透风效果起一定的阻碍作用，有的甚至会完全阻断室内自然透风。

　　南京地区现在经常泛起的运动式修建遮阳产品有3种，划分为：

　　1)运动外遮阳百叶装置在窗户玻璃外侧，通过电动或手动装置可控制百叶片翻转、升降，不但可抵达理想的遮阳隔热效果，并且可调理透风量和光线强弱。

　　2)运动外遮阳卷帘装置在窗户玻璃外侧，通过电动或手动装置可控制卷帘升降，卷帘运动式叶片上方设有透气孔，也可调解透气、采光效果。

　　3)运动式中空玻璃内置百叶在中空玻璃腔内装置运动百叶，百叶可调解角度或升降以调理采光效果。

　　3.模子和界线条件

　　本研究的内容是模拟夏日非高温日或过渡季节时段，室内既需要遮阳隔热、又举行自然透风的状态下，差别的运动式修建遮阳设施对自然透风效果的影响。为镌汰盘算事情量，对选取的栖身空间修建模子、修建遮阳设施模子、盘算界线条件等均作了简化。

　　3.1 修建模子

　　本次研究工具为一个南向卧室，室内未安排任何家具物品。卧室内部空间尺寸为4.5m(进深)×3.6m(宽度)×2.8m(高度)。外窗为带上亮的双扇推拉窗，位于南墙中部，充分开启，窗扇均位于西侧;尺寸为1.8m(宽)×1.8m(高)，上亮窗高度0.45m，窗台离地高度0.9m。卧室门洞在北墙西侧，尺寸为0.9m(宽)×2.1m(高)，门完全翻开。

　　3.2 运动式修建遮阳设施模子

　　运动式修建遮阳设施模子分为运动式遮阳设施完全收起(模子1)和运动式遮阳设施充分翻开(下降究竟部)两种状态。后者又包括叶片水平的运动外遮阳百叶(模子2)、叶片倾斜30?的运动外遮阳百叶(模子3)、透气孔完全翻开的运动外遮阳卷帘(模子4)等三种模子。因运动式中空玻璃内置百叶在提供有用遮阳隔热性能时，玻璃窗必需关闭，基本阻断了室内自然透风，故仅剖析较量，不举行模拟盘算。

　　3.3 界线条件和控制方程

　　自然透风往往是热压和风压的综相助用。但南京地区绝大大都栖身修建进深较浅，且为平层，统一套栖身空间内空气收支口的高度差(或空气温度差)有限，因此风压是自然透风效果控制性因素。故盘算时假定室内外空气温度均为28℃，无温差，仅思量风压作用。室外气流的偏向正对着卧室外窗;在窗洞外外貌风压为4.0Pa(约相当于室外风速为2.5m/s)。卧室门洞处风压设为零。

　　盘算接纳标准双方程湍流模子，控制方程为见参考文献2。四种模子的盘算接纳相同的湍流模子和界线条件;除遮阳设施自己外，其余物体和空间的网格划分均相同。因此盘算效果的差别可以以为是由遮阳设施模子差别所导致。

　　4.剖析

　　凭证盘算效果，对在充分翻开并提供有用遮阳隔热性能条件下，运动式修建遮阳设施对南京地区栖身修建的室内自然透风性能影响剖析如下。

　　5.1 叶片水平的运动外遮阳百叶

　　室内透风换宇量为完全收起时的96%，基本不影响室内透风换宇量;从空气龄云图可以看出，其室内1.5m高处新鲜空气漫衍与完全收起时基内情同，但平均空气龄最大值和大于25s的区域面积显着小于完全受收起时，这批注该遮阳设施有用地改善了室内人体运动高度规模内的空气新鲜水平;风速矢量图说明室内气流照旧主要集中在开启窗口和门洞之间，但风速稍有降低。

　　5.2 叶片倾斜30°的运动外遮阳百叶

　　室内透风换宇量为完全收起时的85%;空气龄云图批注，其室内1.5m高处新鲜空气漫衍与完全收起时基内情同，平均空气龄最大值基本稳固，但大于25s的区域面积显着减小，说明该遮阳设施也有用地改善了室内人体运动高度规模内空气新鲜水平;风速矢量图说明室内气流也是主要集中在开启窗口和门洞之间，室内人体运动高度规模内的风速有所降低。

　　5.3 透气孔完全翻开的运动外遮阳卷帘

　　室内透风换宇量为完全收起时的36%，很洪流平地降低了室内透风换宇量;空气龄云图批注，其室内1.5m高处新鲜空气基天职布在窗口周围，平均空气龄大于25s的区域在北墙处，面积也大于完全收起时，说明该遮阳设施降低了室内人体运动高度规模内空气新鲜水平;风速矢量图说明室内气流散开漫衍在室内，但室内人体运动高度规模内的风速很小。

　　5.4 玻璃窗关闭时的中空玻璃内置百叶

　　此时室内无法自然透风，室内透风换宇量为0，空气不新鲜。

　　6.结论

　　6.1运动外遮阳百叶自然透风效果最为理想，基本不影响室内自然透风，既切合南京地区天气特点和用能习惯，又体现了康健、自然的生涯态度;

　　6.2 运动外遮阳卷帘显然对自然透风效果有较洪流平的削弱;

　　6.3 中空玻璃内置百叶在举行遮阳隔热时不可举行自然透风。

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