2018年第3期总第426期
建筑行业节能
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我国北方既有建筑通风优化设计研究
李玉峰，王鑫磊，卢锦秀，赵嵩颖
（吉林建筑大学市政与环境工程学院，吉林长春130118）
摘要：良好的建筑通风设计，是降低建筑能耗的先决条件，是最经济的建筑节能方法，针对我国北方某一大学的既有食堂建筑和食堂周围建筑群，从建筑设计的角度出发利用CFD分析软件对食堂及周围建筑群进行模拟分析自然通风效果，并依据通风模拟结果对食堂和建筑群的规划设计提出节能优化方案，从而达到最优节能效果，为既有建筑群通风提供优化方案。
关键词：建筑通风：CFD：优化方案
中图分类号：TU2
文献标识码：A
doi:10. 3969/j. issn. 1004 7948. 2018. 03. 003
文章编号：10047948(2018)03001105
Study on optimized design of ventilation for existing buildings in Northern China
LI Yu-feng, WANG Xin-lei, LU Jin-xiu, et al
Abstract: Good building ventilation design is a prerequisite to reduce building energy consumption, and is the most economical method for building energy saving. This paper aims at the existing canteen and the surround buildings in a university in northern China. From the perspective of architectural design, the CFD analysis software simulates the natural ventilation effect of canteens and surround buildings and the paper proposes the related energy-saving optimization plan based on the ventilation simulation results, so as to achieve the optimal
energy-saving effect and provide the optimized scheme for the ventilation of existing buildings. Key words: ventilation of buildings; CFD; optimization schem.
引言
良好的建筑通风设计，是降低建筑能耗的先决条
件，是最自然的建筑节能手段。自然通风是指不需要专门的动力设置而进行的室内外空气交换。根据作用原理不同，自然通风由于风压和热压的存在而分为两类。风压是气流受到建筑物阻挡时产生的一种静压，建筑物间的间距不同，所产生的风压也就不同，室内外空气温差导致的流体密度差是形成建筑热压的主要原因。流体温度升高热流上升，流体温度降低冷流下降，建筑物内密度相对大的热空气就会上升从而通过建筑物的排风口而排到室外，而密度相对大的建筑物外部冷空气就会从建筑物的下方流入建筑物内部，在建筑物内部形成冷热空气的对流，从而使建筑物内的温度降低。自然通风下的风压和热压共存，影响建筑物自然通风。
计算流体动力学（CFD)是流体力学、数值数学和计
作者简介：李玉峰，大学，研究方向为能源利用。通讯作者：赵黄额，博士，副教授，硕士生导师。
基金项目：吉林省大学生创新创业项目（项目编号：201610191150： 2017S11060）
收稿日期：2018-01-25 万方数据
算机科学结合的产物，能够精确地为建筑设计方案提供建筑风环境依据，因此，建筑师可以运用其自身的理论知识以及模拟分析得到的既有结论，在进行建筑设计时设计出比较合理的方案。
建筑师可以结合建筑技术科学知识与模拟的结果进行分析，进而多方案比选来优化建筑设计方案，以达到建筑节能的效果。文中是利用CFD模拟分析一组既有校园建筑，通过分析自然通风对单一建筑和建筑群的影响，提出对既有建筑的修改方案，从而使得建筑在通风上达到建筑节能最优方案。
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建筑通风与建筑的关系
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建筑通风与单体建筑的关系
对于常有建筑进行模拟分析，可知在建筑物迎风面直角拐角处，气流会分两侧流向建筑物，从而在建筑物内侧形成比较强烈的风。因此，对建筑物的直角处进行模拟分析提出优化方案，从而得到结论为后续建筑提供经验。对于校园建筑中常见的L型建筑和U型建筑，建筑风环境的模拟结果如图1所示，可以看出，为了减小建筑物背风面的阴影区域，可以将L型或者U型建筑的凹口与当地主
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