住宅室內(nèi)自然通風(fēng)實(shí)測研究

秦翠翠 趙立華 高亞妮

（1.深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院 深圳 518000 2.華南理工大學(xué)建筑節(jié)能研究中心，亞熱帶建筑科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣州 510640）

1 引言

廣州地區(qū)屬于夏熱冬暖地區(qū)，利用自然通風(fēng)進(jìn)行降溫為建筑節(jié)能指明方向。由于自然通風(fēng)本身的復(fù)雜和多樣性，使得自然通風(fēng)實(shí)測研究難度較大，為得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并且測試結(jié)果能反映風(fēng)場的連續(xù)性變化，實(shí)驗(yàn)過程中不僅要盡量減小實(shí)測建筑的周圍環(huán)境和人為誤差等因素的影響，自然通風(fēng)的測試方法也很重要。前人對南京居住區(qū)住宅[1]、重慶大劇院[2]等都進(jìn)行了自然通風(fēng)現(xiàn)場實(shí)測，然而自然通風(fēng)測試選用的風(fēng)速儀只能測試單一風(fēng)向的風(fēng)速，窗口和室內(nèi)風(fēng)速的測試都是間歇性的測試，風(fēng)速測點(diǎn)的布置缺乏準(zhǔn)確性。針對目前自然通風(fēng)實(shí)測研究中存在的問題，本文提出了可以準(zhǔn)確反映風(fēng)場連續(xù)性變化的測試方法，并通過實(shí)測研究了居住建筑不同房間、不同通風(fēng)方案下的通風(fēng)情況，提出了相應(yīng)的解決措施。

2 實(shí)測研究

2.1 測試建筑描述

實(shí)測建筑位于廣州某住宅小區(qū)的邊緣，四周遮擋物較少。該住宅戶型為3室2廳2衛(wèi)。建筑總層數(shù)為八層，測試戶型位于二層，層高為3.0m。建筑戶型平面如圖1所示。建筑室內(nèi)有三個(gè)臥室，主臥1朝向偏東南，主臥2朝向偏西北，次臥為建筑的內(nèi)室，不與室外接觸。封閉陽臺與客廳相通，中間無隔墻，封閉陽臺的外窗在本文中均被認(rèn)為是客廳的外窗。

2.2 通風(fēng)實(shí)驗(yàn)方案

住宅白天外窗和內(nèi)門的開啟可以形成良好的氣流組織路線，而夜間臥室由于私密性等要求需要關(guān)門。根據(jù)建筑在實(shí)際使用中較常見的幾種通風(fēng)策略，本實(shí)驗(yàn)按照以下通風(fēng)方案進(jìn)行。

方案一：臥室和客廳的窗開啟，內(nèi)門開啟，簡稱為“開窗開門”。

方案二：臥室和客廳的窗開啟，內(nèi)門關(guān)閉，簡稱為“開窗關(guān)門”。

方案一和方案二的衛(wèi)生間門窗均關(guān)閉，廚房門窗開啟。

廣州地區(qū)屬于濕熱地區(qū)，3月和4月室外空氣潮濕，不適合自然通風(fēng)，5月室外空氣相對較干燥，自然通風(fēng)的節(jié)能潛力大，本實(shí)驗(yàn)選在過渡季5月份進(jìn)行。

2.3 測試方法

本實(shí)驗(yàn)測試了臥室和客廳的窗口風(fēng)速、室內(nèi)外風(fēng)速。測量風(fēng)速時(shí)選用意大利德爾特HD403TD-S2熱線式風(fēng)速儀，探頭類型為萬向型微風(fēng)速探頭，可以測量各個(gè)風(fēng)向的風(fēng)速。并且選用意大利德爾特?cái)?shù)據(jù)采集儀器記錄風(fēng)速數(shù)據(jù)，該儀器可以根據(jù)所設(shè)置的間隔時(shí)間連續(xù)自動記錄風(fēng)速數(shù)據(jù)，從而測出風(fēng)場的連續(xù)性變化。實(shí)驗(yàn)中設(shè)置其風(fēng)速數(shù)據(jù)記錄時(shí)間間隔為1min。

另外，為了更準(zhǔn)確地測試建筑風(fēng)場的變化，在布置風(fēng)速測點(diǎn)前，使用CFD軟件對建筑室內(nèi)外的風(fēng)場進(jìn)行了模擬，根據(jù)模擬的風(fēng)場確定可以反映窗口風(fēng)速和室內(nèi)風(fēng)速情況的測點(diǎn)位置，然后進(jìn)行現(xiàn)場布點(diǎn)。

臥室每個(gè)窗口布置兩個(gè)風(fēng)速測點(diǎn)，客廳窗口布置四個(gè)測點(diǎn)。室內(nèi)風(fēng)速測點(diǎn)距地高度1.5m，用來測試室內(nèi)行人高度的風(fēng)速。臥室室內(nèi)布置一個(gè)風(fēng)速測點(diǎn)；客廳面積較大，為36.2m2，室內(nèi)布置3個(gè)風(fēng)速測點(diǎn)。測點(diǎn)平面布置如圖1所示。

3 自然通風(fēng)實(shí)測結(jié)果分析與建議

測試期間天氣晴朗，溫度為23～29℃，無降雨，濕度為55～78%，風(fēng)速為0～2m/s，風(fēng)向以東向、東南向居多，屬于典型過渡季天氣。

圖1 測點(diǎn)平面布置

5月12日7 ：00至16：00的時(shí)段和13日的 1：00至 6：00測試時(shí)段內(nèi)的室外風(fēng)速差距較小，室外風(fēng)向多為東向和東南向，兩個(gè)時(shí)段內(nèi)的通風(fēng)方案分別為開窗開門和開窗關(guān)門，室內(nèi)風(fēng)速和通風(fēng)換氣次數(shù)如圖2～3所示。

圖2 開窗開門和開窗關(guān)門時(shí)的室內(nèi)風(fēng)速

圖3 開窗開門和開窗關(guān)門時(shí)的通風(fēng)換氣次數(shù)

從圖2～3來看，開窗開門的窗口風(fēng)速、室內(nèi)風(fēng)速和通風(fēng)量均大于開窗關(guān)門時(shí)的情況，開窗開門比開窗關(guān)門方案更有利于室內(nèi)自然通風(fēng)。當(dāng)臥室夜間關(guān)門時(shí)，室內(nèi)通風(fēng)差，通風(fēng)換氣次數(shù)均小于10次/h，難以達(dá)到利用自然通風(fēng)降溫節(jié)能的效果。針對此種情況，應(yīng)考慮采取臥室門下加百葉、門上加亮子、設(shè)排風(fēng)口或者安裝風(fēng)機(jī)等措施改善臥室關(guān)門情況后的通風(fēng)問題。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)測試了居住建筑窗口風(fēng)速和室內(nèi)外風(fēng)速，針對目前自然通風(fēng)實(shí)測存在的問題，從選用儀器和布置測點(diǎn)方面著手，提出了可以反映風(fēng)場連續(xù)性變化的測試方法，對現(xiàn)場通風(fēng)測試研究具有一定的指導(dǎo)意義。

建筑通風(fēng)好壞不僅與建筑開口的大小有關(guān)，還受到室外氣候條件、建筑朝向等因素的影響。四個(gè)測試房間中建筑開口朝向風(fēng)向的臥室通風(fēng)節(jié)能效果最好，建議建筑師設(shè)計(jì)建筑時(shí)，建筑開口盡量朝向夏季主導(dǎo)風(fēng)向，廣東地區(qū)住宅盡量不采用封閉陽臺，有利于室內(nèi)通風(fēng)。房間外窗開啟內(nèi)門關(guān)閉時(shí)通風(fēng)很差，因此應(yīng)考慮采取臥室門下加百葉、門上加亮子、設(shè)排風(fēng)口或者安裝風(fēng)機(jī)等措施改善臥室關(guān)門情況后的通風(fēng)問題。

基金項(xiàng)目：深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項(xiàng)目（601522k280139991）；亞熱帶建筑科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題（2015ZB20）。

[1]趙曉穎，柳孝圖.南京地區(qū)住宅自然通風(fēng)設(shè)計(jì)研究[D].南京：東南大學(xué)，2005.

[2]唐盈，盧軍.重慶大劇場室內(nèi)外熱環(huán)境數(shù)值模擬研究[D]重慶：重慶大學(xué)，2006.