過(guò)渡季自然通風(fēng)對(duì)單帳篷熱環(huán)境影響的實(shí)驗(yàn)研究

龔正國(guó)，姜盈霓，劉靜波，楊浩

過(guò)渡季自然通風(fēng)對(duì)單帳篷熱環(huán)境影響的實(shí)驗(yàn)研究

龔正國(guó)，姜盈霓，劉靜波，楊浩

（武警后勤學(xué)院建筑工程系，天津300300）

由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且便于攜帶，單帳篷在過(guò)渡季得到了廣泛的利用。由于帳篷特殊的功能和結(jié)構(gòu)，其保溫、隔熱性能很差。對(duì)天津地區(qū)利用自然通風(fēng)調(diào)節(jié)帳篷內(nèi)熱濕環(huán)境進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)采用不同的通風(fēng)方案，記錄帳篷內(nèi)的熱環(huán)境參數(shù)，并進(jìn)行對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)表明，使用自然通風(fēng)對(duì)調(diào)節(jié)帳篷內(nèi)的熱環(huán)境有一定的作用，在過(guò)渡季節(jié)，天窗的使用對(duì)帳篷內(nèi)溫度的控制有明顯的作用。

帳篷；自然通風(fēng)；過(guò)渡季；室內(nèi)熱環(huán)境

0 引言

1 實(shí)驗(yàn)條件及操作

（1）實(shí)驗(yàn)對(duì)象：?jiǎn)螏づ?/p>

帳篷長(zhǎng)4800m m，寬4800m m，圍墻高1600m m，頂高3200m m，對(duì)向兩側(cè)開門，使用面積為23.04m2。

為盡量模擬野外環(huán)境，將兩頂實(shí)驗(yàn)帳篷布置在空曠草地上，門朝南北布置，帳篷間間距大于5m，相互之間不影響通風(fēng)及采光。

圖1 帳篷布置示意圖

圖2 帳篷內(nèi)測(cè)點(diǎn)布置示意圖

（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯坎煌耐L(fēng)方案對(duì)帳篷室內(nèi)溫度的影響。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2015年9月13-15日

（4）實(shí)驗(yàn)儀器：普通玻璃球溫度計(jì)、干濕球溫度計(jì)（5）測(cè)點(diǎn)布置：

采用普通玻璃球溫度計(jì)測(cè)試。測(cè)點(diǎn)布置方法為：帳篷內(nèi)測(cè)點(diǎn)分別布置在離地面0.10m、0.50m、1.0m、1.50m及2.0m的不同高度，共計(jì)布置溫度計(jì)23個(gè)。0.10m、0.50m、1.0m和1.50m處各布置溫度計(jì)5個(gè)，2.0m處布置溫度計(jì)3個(gè)。

使用干濕球溫度計(jì)記錄室內(nèi)相對(duì)濕度，在帳篷中央0.5m高處布置一個(gè)干濕球溫度計(jì)。

華西醫(yī)院的暑期干部培訓(xùn)旨在提高干部素質(zhì)，提升管理水平，聚焦醫(yī)院事業(yè)發(fā)展。為了打造科學(xué)的培訓(xùn)體系，醫(yī)院從以下幾個(gè)方面著力開展暑期干部培訓(xùn)項(xiàng)目。

（6）實(shí)驗(yàn)天氣環(huán)境介紹及通風(fēng)方案

實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的三天內(nèi)室外天氣狀況見表1，所采用的通風(fēng)方案見表2。

表1 實(shí)驗(yàn)期間天氣狀況

表2 通風(fēng)方案

2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析

圖3為測(cè)試三天內(nèi)8:00-18:00室外溫度的變化曲線圖。

圖3 室外溫度變化曲線

從13日、14日、15日三天的室外溫度變化曲線中分析得出：三天的室外溫度變化情形基本一致，早上8點(diǎn)到中午14:00室外溫度逐漸升高，其中8：00-10:00溫升明顯，平均升高6℃，在中午14:00時(shí)氣溫達(dá)到一天溫度的最大值；14:00-18:00，溫度慢慢降低。三天中出現(xiàn)的溫度最大值為30.2℃，出現(xiàn)在13日的中午14:00，最低溫度為19.1℃，出現(xiàn)在15日的早上8:00。

圖4 13日室內(nèi)外相對(duì)濕度對(duì)比

圖5 13日室內(nèi)外溫度對(duì)比

圖6 13日高度溫差圖

圖4為13日兩頂單帳篷室內(nèi)濕度與室外平均濕度對(duì)比。

13日，兩頂單帳篷室內(nèi)濕度變化趨勢(shì)與室外平均濕度基本一致，相對(duì)濕度測(cè)值在8:00達(dá)到一天中的最高，此后濕度逐漸下降，下午16:00以后，隨著日照衰減，室內(nèi)外相對(duì)濕度開始回升。其中室外濕度最大值為46.8%，最小值為27.1%；室內(nèi)濕度最大值為67.6%，一號(hào)單帳篷早上8:00室內(nèi)相對(duì)溫度測(cè)值，最小值為23%，為二號(hào)單帳篷早上10:00室內(nèi)相對(duì)濕度值。

圖5為13日兩頂帳篷的室內(nèi)平均溫度與室外溫度進(jìn)行對(duì)比。

早上8:00-11:00，一號(hào)單帳篷的通風(fēng)方案為天窗關(guān)閉，打開其余的窗戶及門，二號(hào)單帳篷的通風(fēng)方案為關(guān)閉東側(cè)窗戶及天窗，其余窗戶及門都打開，此時(shí)一號(hào)單帳篷室內(nèi)的平均溫度一直略高于二號(hào)單帳篷；11:00-14:00，一號(hào)單帳篷關(guān)閉南側(cè)窗戶及天窗，與關(guān)閉天窗打開南側(cè)窗戶的二號(hào)單帳篷相比，一號(hào)單帳篷溫度基本不再升高，并在12:00達(dá)到一天中的最大值，為31.9℃，此后溫度開始下降；二號(hào)單帳篷室內(nèi)溫度持續(xù)上升，并在14:00達(dá)到一天中的最大值。為31℃。14: 00-16:00，二號(hào)單帳篷室內(nèi)溫度高于一號(hào)單帳篷，此時(shí)一號(hào)單帳篷的通風(fēng)方式為門窗打開，二號(hào)單帳篷的通風(fēng)方式為天窗關(guān)閉，其余窗戶及門都打開。13日的室內(nèi)外溫度對(duì)比分析說(shuō)明，在過(guò)渡季，早晨室內(nèi)溫度體感較低，打開向陽(yáng)側(cè)窗戶與關(guān)閉向陽(yáng)側(cè)窗戶相比，打開向陽(yáng)側(cè)窗戶帳篷室內(nèi)溫度上升更快，更有利于室內(nèi)溫度的回升。趨近中午，日照變強(qiáng)時(shí)，關(guān)閉向陽(yáng)側(cè)窗戶與打開向陽(yáng)側(cè)窗戶相比，打開向陽(yáng)側(cè)窗戶可以加強(qiáng)室內(nèi)外的自然通風(fēng)，更有利于降低帳篷內(nèi)的溫度，改善帳篷內(nèi)的熱環(huán)境。

13日兩頂帳篷室內(nèi)不同高度溫度及溫差對(duì)比如圖6所示。

早上8:00-11:00，一班單帳篷室內(nèi)2.0m處溫度測(cè)值和室內(nèi)溫差值一直較二號(hào)單帳篷較高，此時(shí)一號(hào)單帳篷的通風(fēng)方案為天窗關(guān)閉，其余窗戶及門打開，二號(hào)單帳篷的通風(fēng)方案為東側(cè)窗戶及天窗關(guān)閉其余窗戶及門打開，11:00-14:00，一號(hào)單帳篷室內(nèi)溫差值低于二號(hào)單帳篷，此時(shí)一號(hào)單帳篷的通風(fēng)方案為天窗及南側(cè)窗戶和門關(guān)閉，其余窗戶及門都打開，二號(hào)單帳篷天窗關(guān)閉其余窗戶及門打開。14:00-16:00，一號(hào)單帳篷打開天窗而二號(hào)單帳篷天窗關(guān)閉，其余窗戶及門都打開，這段時(shí)間內(nèi)，兩頂帳篷室內(nèi)溫差值不大。16:00-18:00，門窗都打開的一號(hào)單帳篷與西側(cè)窗戶及天窗關(guān)閉的二號(hào)單帳篷相比室內(nèi)溫差值較高。一號(hào)單帳篷室內(nèi)溫差最大值為4.6℃，出現(xiàn)在早上10:00，二號(hào)單帳篷室內(nèi)溫差最大值為4.2℃，出現(xiàn)在早上11:00。

14日兩頂帳篷室內(nèi)不同高度溫度及溫差對(duì)比如圖7所示。

圖7 14日高度溫差圖

14日，兩頂帳篷的通風(fēng)方案為，一號(hào)單帳篷所有門窗打開，二號(hào)單帳篷關(guān)閉天窗，其余門窗都打開。在早上8:00-10:00與中午13:00-16:00這兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)，關(guān)閉天窗帳篷與打開天窗的帳篷相比，關(guān)閉天窗的帳篷室內(nèi)2.0m處溫度測(cè)值偏高，兩頂帳篷2.0m測(cè)點(diǎn)處最高溫差出現(xiàn)在早上9:00，為4.9℃。在中午11: 00-13:00這段時(shí)間里，關(guān)閉天窗帳篷與打開天窗帳篷相比，2.0m處測(cè)點(diǎn)溫度基本相當(dāng)，其原因是14日中午11:00-13:00，由于云層的遮擋導(dǎo)致帳篷受到的陽(yáng)光輻射劇減，帳篷內(nèi)溫度降低，2.0m處測(cè)點(diǎn)溫度也跟著一起降低。

15日兩頂帳篷室內(nèi)不同高度溫度及溫差對(duì)比如圖8所示。

15日9:00-13:00，二號(hào)單帳篷2.0m處測(cè)點(diǎn)溫度比一號(hào)單帳篷2.0m處測(cè)點(diǎn)溫度高，其余高度處測(cè)點(diǎn)溫度基本相同。進(jìn)而導(dǎo)致二號(hào)單帳篷室內(nèi)溫差值與一號(hào)單帳篷相比較高，此時(shí)一號(hào)單帳篷通風(fēng)方式為9:00-10:00門窗全開，10:00-13:00關(guān)閉南側(cè)窗戶及門，二號(hào)單帳篷通風(fēng)方式為9:00-10:00關(guān)閉南側(cè)窗戶和門，關(guān)閉東側(cè)窗戶及天窗，其他窗戶及門打開，10:00-13:00關(guān)閉天窗，打開其他的窗戶及門。全天，室內(nèi)溫差最大值出現(xiàn)在二號(hào)單帳篷10:00，為11.4℃。

圖8 15日高度溫差圖

3 結(jié)語(yǔ)

（1）在過(guò)渡季節(jié)，早晨室內(nèi)溫度體感較低，打開向陽(yáng)側(cè)窗戶與關(guān)閉向陽(yáng)側(cè)窗戶相比，打開向陽(yáng)側(cè)窗戶帳篷室內(nèi)溫度上升更快，更有利于室內(nèi)溫度的回升。趨近中午，日照變強(qiáng)時(shí)，打開向陽(yáng)側(cè)窗戶帳篷與關(guān)閉向陽(yáng)側(cè)窗戶相比，打開向陽(yáng)側(cè)窗戶帳篷室內(nèi)溫度要低一些，說(shuō)明在該時(shí)間段內(nèi)，開啟向陽(yáng)側(cè)窗戶會(huì)加強(qiáng)室內(nèi)外的自然通風(fēng)，將室內(nèi)多余的熱量帶走，更有利于降低室內(nèi)溫度。

（2）當(dāng)陽(yáng)光輻射較強(qiáng)時(shí)，帳篷受到陽(yáng)光輻射升溫，關(guān)閉天窗會(huì)導(dǎo)致帳篷頂部溫度顯著上升，室內(nèi)溫差明顯，打開天窗能夠有效降低帳篷頂部溫度，使帳篷內(nèi)溫差減小，帳篷內(nèi)熱環(huán)境得到改善。

[1]王濤.救災(zāi)帳篷熱濕環(huán)境測(cè)試與改善措施的模擬研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2009．

[2]彭小云.自然通風(fēng)與建筑節(jié)能[J].工業(yè)建筑，2007，（03）：48-52.

Study on Influence of Natural Ventilation Exercises on the Thermal Environment of Single Tents during Transitional Season

D uring transitionalseason,the single tentis widely used forits features ofbeing sim ple and easy to carry. Because of using poor heat insulation m aterial as the tarpaulin of the tent,its therm al environm ent indoor is very bad. Experim entstudies on im proving the therm alenvironm entin tents by using naturalventilation during transitionalseason at Tianjin were done.The therm alenvironm entparam eters oftents with differentnaturalventilation plans were recorded and analyzed.The experim entresultsshow thatnaturalventilation playsa certain role in adjusting therm alenvironm entoftents.

tent；natural ventilation；transitional season；therm al environm ent

TU 834

B

2095-3429（2017）01-0086-04

2016-10-12

修回日期：2017-01-09

龔正國(guó)（1992-），男，土家族，湖北恩施人，研究生，研究方向：營(yíng)房管理。

D O I：10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.01.021

GONG Zheng-guo，JIANG Ying-ni，LIU Jing-bo，YANG Hao

（Logistics University of PAPF，Department of Architectural Engineering，Tianjin 300300，China）