商業(yè)建筑中庭自然通風(fēng)數(shù)值模擬研究及其灰箱模型辨識(shí).pdf

1、在商業(yè)建筑中,人體、燈光、設(shè)備、太陽輻射等產(chǎn)生大量的熱,裝修材料產(chǎn)生的易揮發(fā)物質(zhì)及人體呼吸產(chǎn)生的二氧化碳,對(duì)人們的舒適和健康產(chǎn)生不利的影響。利用建筑的中庭結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng),取代或部分取代傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng),可以在不消耗不可再生能源情況下帶走余熱余濕、提供新鮮空氣、避免病態(tài)建筑綜合癥(SBS)的發(fā)生,同時(shí)滿足人們親近自然、回歸自然的需求,有利于人體的心理和生理健康。
　　本課題以某地下商業(yè)建筑中庭為研究對(duì)象,建立了它的物理模型和數(shù)學(xué)模型

2、,通過CFD數(shù)值計(jì)算,對(duì)其自然通風(fēng)效果進(jìn)行模擬和評(píng)價(jià),內(nèi)容包括速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、PMV場(chǎng)、PPD場(chǎng)和空氣齡。隨后,通過研究此建筑熱壓作用的通風(fēng)量,提出了一個(gè)科學(xué)的、有理論根據(jù)的、簡(jiǎn)單的、快捷的預(yù)測(cè)熱壓通風(fēng)量的灰箱模型,并利用模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。最后,利用他人論文中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)其熱壓通風(fēng)的灰箱模型進(jìn)行了辨識(shí),進(jìn)一步對(duì)此灰箱預(yù)測(cè)模型的方法進(jìn)行驗(yàn)證。主要的創(chuàng)新點(diǎn)及結(jié)論如下:
　　(1)CFD數(shù)值計(jì)算結(jié)果顯示,在過渡季節(jié),中庭自然通風(fēng)的效

3、果在大部分區(qū)域符合人們的舒適性需求,部分區(qū)域應(yīng)采用局部排風(fēng)或提前開啟空調(diào)系統(tǒng)。通過改變邊界條件模擬,得到了室內(nèi)負(fù)荷、進(jìn)出口面積和室外溫度等因素對(duì)自然通風(fēng)量的定量影響。
　　(2)通過理論知識(shí)和模擬數(shù)據(jù)對(duì)灰箱模型進(jìn)行辨識(shí)。得到的結(jié)果證明此灰箱模型對(duì)模擬數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)非常準(zhǔn)確,誤差在6％以內(nèi)。
　　(3)通過對(duì)他人實(shí)驗(yàn)的灰箱模型辨識(shí),很好地預(yù)測(cè)出了其最后一組實(shí)驗(yàn)值。客觀反映數(shù)據(jù)真實(shí)性的同時(shí),進(jìn)一步證明了利用灰箱方法對(duì)實(shí)驗(yàn)或模擬數(shù)據(jù)進(jìn)