湿热地区街区式商业建筑室外热舒适度和空调节能优化设计研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:dfvgbergbeg435
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街区式商业建筑已经成为商业建筑一种重要的开发模式,也成为市民体验、购物和活动的重要场所。然而,目前关于街区式商业建筑的热环境、热舒适和降低空调能耗的研究相对较少,尤其对于街区式商业建筑中人们的热舒适影响环境因素、空调能耗的主要设计影响因素以及两者之间关系的研究较少。对于当下街区式商业建筑中热舒适、空调能耗以及优化策略的深入研究有较大的社会效益和意义。本文通过对湿热地区街区式商业建筑空间的实地热舒适调研和热环境测试,确定了湿热地区商业街各个季节的PET范围以及预测模型,并结合街区式商业建筑的特点分析影响空调能耗的关键因素,最后确定了改善街区式商业建筑室外热环境和降低空调能耗的优化策略。首先,通过现场、网络和图纸的调研工作,明确了一个典型大型街区式商业建筑的平面布局,作为空调能耗模拟的模型基础。同时,对商业建筑实际运营过程中外门常开启工况下,渗透风量和风压、热压、机械压的关系式进行理论推导,确定了渗透风量和室外温度、风速以及室内设计压力的计算模型。其次,通过全局敏感性分析手段对窗墙比、外窗传热系数、外窗太阳得热系数三种围护结构参数和室外空气温度、室外风速、室外湿球温度三类微气候参数的敏感性进行分析,得出能耗敏感性因素排列为窗墙比>太阳得热系数>外窗传热系数,且外窗传热系数最佳取值在3.0W/(m2·K),并确定微气候参数影响不同出入口形式的街区式商业建筑空调能耗的主要规律。第三,通过调研和实测的方法,进一步明确适合我国南方湿热地区的PET热舒适范围。同时利用多元线性回归的方法,对热感觉投票评价指标TSVmodel在我国湿热地区街区式商业建筑中的适用性进行修正,得到四个季节的修正公式TSV*model。最后,基于ENVI-met模拟分析软件得到街区式商业建筑布局设计相关的各类参数(如宽高比、遮荫率、顶棚透光比、主支比、布局形式)对室外商业步行街热环境和能耗的定量分析结果,形成优化策略。同时将这一策略应用在萝岗万达广场进行室外热环境优化设计,对比优化前后的热感觉、热环境以及建筑空调能耗变化,对优化策略进行验证。
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