随着我国现代化进程的推进,我国的经济水平、人民生活水平和能源保护意识得到了显著的提高。近年来,人类对建筑规模的奢侈追求极大地影响了地球的生态环境,重型且密集的建造规模使地球不堪重负,人们开始采取行动给地球减压,因此建筑“极小型化”的设计理念也逐渐被一些建筑师所认可和推崇。本文所研究的“极小建筑”,不同于通常意义上的小户型建筑,在极小面积的前提条件下,此类建筑采用非线性设计方法,使其可具有个性化的室内空间。本文采用现场问卷、实验测试和数值模拟相结合的方式,对夏季工况下自由运行极小建筑室内人体热舒适问题进行研究探索,并提出人体热不舒适的改善措施。实验于人工搭建的极小型建筑模型内进行,将实验测得的数据经过统计分析软件Oringin处理与分析。夏热冬冷地区中,在自由运行极小建筑这种非空调环境下,即使房屋具有一定的通风措施,仍然有较多受试者感到热,对人体的舒适性产生不利影响。研究结果表明,影响人体热环境和热舒适的主要因素包括室外气象参数、围护结构特性、人体活动强度等诸多因素。对于热感觉投票指标TSV,晴天最热,阴天次之,雨天受试者的热感觉是基本不热的,还有些稍凉。对于热舒适投票指标TCV,雨天是在舒适和稍不舒适之间,是三种天气情况下最舒适的情况,晴天和阴天不舒适感比较强烈。夏季TSV和TCV与活动强度都是正相关的线性关系,TSV和TCV值随活动强度的增大而增大,这主要是因为随着人体活动强度的增加,人体发热量增加,使人体的热感觉和不舒适感觉增加。根据搭建的极小建筑实体,同时建立了极小型建筑的数值模型。通过对夏季工况室内温湿度、气流速度以及PMV和PPD的模拟发现,夏季雨天工况下,自由运行极小型建筑室内人还是舒适的,而晴天典型工况人们仅仅依靠自然通风较难达到舒适状态,需要提出改善措施。本文共提出了3种改善措施,分别是增加墙壁保温层厚度、改变窗墙比和在0.4窗墙比工况下增强穿堂风。增加保温板的工况下,室内平均温度比典型工况下低了 2.0℃左右,空气流速的变化较小,相对湿度有所上升,PMV值和PPD值也稍有降低;而改变窗墙比的工况下,窗墙比为0.4时效果较为明显,整个极小建筑的温度可比典型工况下的温度低2.6℃左右,PMV值和PPD值的降低较为明显。在形成穿堂风的条件下,室内空气流动顺畅,空气龄较短,人体有明显的舒适吹风感,导致人表面的蒸发散热作用加强,PMV值和PPD值的降低显著。本文研究极小建筑夏季工况室内热环境和人体热舒适的实验和模拟,并提出若干改善措施,为极小建筑室内热环境和人体热舒适的进一步研究提供理论依据和数据支撑,并为此类建筑的应用推广提供参考。
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