住宅自然通风建筑设计论文提纲

论文题目：建筑设计参数对住宅建筑室内自然通风效果的影响

摘要：为了研究建筑布局、建筑间距、建筑朝向、通风路径、通风面积、风口离地（地板）距离这些建筑设计参数对住宅建筑室内自然通风效果的影响,本文选用成都地区某住宅建筑为基础物理模型,考虑室内舒适风速面积比、室内平均空气温度、温度不均匀系数、平均空气龄为通风效果评价指标,利用正交设计和Fluent数值模拟的方法探究不同室外、室内建筑设计参数在不同组合工况下的室内自然通风效果。本文为了验证数值模型的可靠,确认基础模型的相关参数设置,进行了现场实测数据和模拟结果数据的对比分析,结果表明:室内温度、速度变化趋势一致,误差在可接受范围内,基础模型设置可靠,可用于预测自然通风房间的温度场、速度场分布。论文首先控制保持室内建筑设计参数设置一致（对侧侧位的通风路径、10%室内地面面积的通风面积及距地板1.0 m的风口离地距离）,探究建筑布局、建筑间距、建筑朝向3个设计参数对室内自然通风效果的影响,利用正交表组织得到数值模拟工况9个,通过模拟结果的正交分析,综合平衡各室内通风效果评价指标,得出室外建筑设计参数的最优组合方案为:错列式建筑布局、间距系数为0.7的建筑间距和建筑长向与来流风向成45°夹角的建筑朝向。接下来依据室外最优组合方案对室外建筑设计参数进行设置,保持不变,考察不同室内建筑设计参数对室内自然通风效果的影响,利用正交表组织模拟了不同通风路径、通风面积、风口离地距离3个参数9种工况下的室内自然通风流场,通过模拟结果的正交分析,得出综合效果最好的室内建筑设计参数组合方案为:对侧侧位通风路径、9%地面面积的通风面积以及距地板1.0 m高的风口离地距离。为了进一步研究室外、室内建筑设计参数联合作用对自然通风效果的影响,论文将室外、室内6个设计参数按照正交设计工况,组织模拟,得出联合影响工况下的推荐用“最优方案”为室外最优和室内最优的方案组合,即错列式建筑布局、间距系数为0.7的建筑间距、建筑长向与来流风向成45°夹角建筑朝向、对侧侧位通风路径、9%地面面积的通风面积以及距地板1.0 m高的风口离地距离。最后,采用多元线性回归的方法得到了舒适风速面积比与各室外、室内建筑设计参数的近似线性回归方程,分析出各建筑设计参数对舒适风速面积比的影响主次和正负性关系。本文将室外风环境、室内风环境、送风有效性及人体热舒适性有机联系起来,对于营造室内健康舒适通风环境的建筑设计参数设置具有一定指导意义,研究成果可广泛应用于各种住宅建筑。

关键词：住宅建筑;自然通风;建筑设计参数;正交设计;数值模拟

学科专业：建筑与土木工程（专业学位）

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.2.3 综述总结与问题思考

1.3 本文主要工作

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

1.3.3 研究方法

1.3.4 研究意义

1.3.5 技术路线

2 基本理论知识

2.1 建筑自然通风基本理论

2.1.1 室内自然通风形成原理

2.1.2 自然通风的功能

2.1.3 通风设计参数

2.2 自然通风研究方法

2.2.1 现场实测法

2.2.2 数值模拟法

2.2.3 其他研究方法

2.2.4 本文研究方法选用

2.3 计算流体力学(CFD)理论基础

2.3.1 计算流体力学CFD简介

2.3.2 网格划分及网格独立性

2.3.3 ICEM CFD及 FLUENT简介

2.4 本章小结

3 通风效果评价及参数设置

3.1 通风效果评价

3.1.1 送风有效性指标

3.1.2 热舒适指标

3.1.3 本文通风效果评价指标选用

3.2 建筑设计参数设置

3.2.1 室外建筑设计参数设置

3.2.2 室内建筑设计参数设置

3.3 CFD设置

3.3.1 物理模型的建立

3.3.2 计算域及边界条件的设定

3.3.3 网格划分及其独立性验证

3.3.4 其它条件设置

3.3.5 分析基准面及测点分布

3.4 模型验证

3.5 本章小结

4 不同类别建筑设计参数对室内自然通风的影响

4.1 模拟设计

4.1.1 整体设计

4.1.2 控制变量法基本概念

4.1.3 正交设计法基本概念

4.2 室外建筑设计参数对室内自然通风的影响

4.2.1 室外设计参数工况设置

4.2.2 室外影响分步数值模拟

4.2.3 室外设计参数影响结果分析

4.2.4 室外最优方案

4.3 室内建筑设计参数对室内自然通风的影响

4.3.1 室内设计参数工况设置

4.3.2 室内影响分步数值模拟

4.3.3 室内设计参数影响结果分析

4.3.4 室内最优方案

4.4 本章小结

5 建筑设计参数联合对室内自然通风的影响

5.1 联合影响

5.2 最优方案分析

5.3 舒适风速面积比回归分析

5.3.1 数据预处理

5.3.2 回归方程求解

5.3.3 影响主次与正负性关系

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢