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由于体育馆的大规模、大空间特征,空间容积所消耗的能量远大于其他建筑类型。而体育馆最重要的比赛厅空间消耗的能量成为其中最主要的部分,常规的主动式调节系统对资源造成了巨大浪费。同时,我国新建体育馆功能已经从原来的以竞技比赛为主转变为以竞技比赛与全民健身结合为主,场馆使用时间增长,工艺要求相对降低,自然通风的可能性和需求变得越来越大。因此,如何在尽量降低能耗,充分利用自然通风的基础上尽量满足体育馆比赛厅工艺以及舒适度的要求成为目前研究的重点。
因此,本文以竞技型与全民健身型结合的体育馆为研究本体,以影响体育馆比赛厅风压通风的内界面设计要素为研究对象,通过选择合理的试验方法和试验软件,模拟不同比赛厅内界面设计要素同时综合影响下的比赛厅风压通风效果,并以此为依据提出可行的设计对策。
首先,明确自然通风与体育馆建筑设计的关联性,选择starCCM+作为实验软件,选取科学试验中针对多因素交互影响下常用的正交试验方法为本文试验方法。在物理模型、边界条件等物理量相同的条件下,对四个主要影响比赛厅风压通风的设计因素(平面形状、看台围合方式、侧界面开窗大小、顶界面形态)进行试验设计,以体育馆工艺要求和人体舒适性作为评价标准,建立完整合理的试验体系。由于比赛厅平面形状的差异直接影响外部风压,从而影响内部风环境,因此,本文第一阶段以平面形状影响下的进风侧为变量进行模拟,总结得出影响机制,选择利于通风的进风侧作为下一步试验进风侧。第二阶段,以四个主要的比赛厅内界面设计要素为因素,结合实践经验确定合适的水平数,应用四因素五水平的正交试验设计法进行模拟,并采用单项指标法和综合分析法对模拟数据进行科学处理,得出各要素对体育馆比赛厅风压通风的影响力度以及最优值和最优范围,并以实例进行验证。
基于自然通风理论的体育馆比赛厅内界面设计研究,是对多因素综合影响下的体育馆比赛厅风环境优化设计的探索,更加符合实际,能够在一定程度上降低体育馆过渡季节的能源消耗。同时,也为之后的竞技型和全民健身型的复合型体育馆的设计提供参考。
因此,本文以竞技型与全民健身型结合的体育馆为研究本体,以影响体育馆比赛厅风压通风的内界面设计要素为研究对象,通过选择合理的试验方法和试验软件,模拟不同比赛厅内界面设计要素同时综合影响下的比赛厅风压通风效果,并以此为依据提出可行的设计对策。
首先,明确自然通风与体育馆建筑设计的关联性,选择starCCM+作为实验软件,选取科学试验中针对多因素交互影响下常用的正交试验方法为本文试验方法。在物理模型、边界条件等物理量相同的条件下,对四个主要影响比赛厅风压通风的设计因素(平面形状、看台围合方式、侧界面开窗大小、顶界面形态)进行试验设计,以体育馆工艺要求和人体舒适性作为评价标准,建立完整合理的试验体系。由于比赛厅平面形状的差异直接影响外部风压,从而影响内部风环境,因此,本文第一阶段以平面形状影响下的进风侧为变量进行模拟,总结得出影响机制,选择利于通风的进风侧作为下一步试验进风侧。第二阶段,以四个主要的比赛厅内界面设计要素为因素,结合实践经验确定合适的水平数,应用四因素五水平的正交试验设计法进行模拟,并采用单项指标法和综合分析法对模拟数据进行科学处理,得出各要素对体育馆比赛厅风压通风的影响力度以及最优值和最优范围,并以实例进行验证。
基于自然通风理论的体育馆比赛厅内界面设计研究,是对多因素综合影响下的体育馆比赛厅风环境优化设计的探索,更加符合实际,能够在一定程度上降低体育馆过渡季节的能源消耗。同时,也为之后的竞技型和全民健身型的复合型体育馆的设计提供参考。