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近年,降低建筑能耗已经成为全球共同的话题,合理利用自然资源,减少能源的输入,成为建筑设计者们的首要选择。自然通风作为一项不消耗能源的被动式技术,既可以起到降温除湿的作用,又可以去除污染物,营造良好的室内空气品质,因此,自然通风的合理利用是降低建筑能耗的必经之路。 极端热湿气候区终年炎热,四季皆夏,相对湿度高。长期以来岛上资源匮乏,能源供给极为困难。因此,研发适应极端热湿气候、能源资源极度匮乏的地域性超低能耗建筑势在必行。超低能耗建筑是指在累年气候统计平均状态下,建筑物的采暖与空调能耗接近于零。南海地区气候的特殊性导致了当地空调依赖性高,空调的大量使用,会造成巨大的建筑能耗问题,同时导致病态建筑综合征,危害室内人员身体健康。因此,极端热湿气候区对建筑自然通风的研究是非常必要的。本文的研究内容包括: (1)通过对极端热湿气候区气象数据的统计和整理,分析了极端热湿气候区气候特征和风特性,基于前人对湿热地区室内人员热舒适性的研究,文章计算分析了极端热湿气候区宜自然通风的室外温度。 (2)建筑的设计离不开相关标准的指导,因此,本文对包括中国在内的16个国家居住建筑最小通风量和换气次数的标准、规定等作比较,并将各国现有居住建筑通风标准分别应用于当地平均居住面积和中国普通住宅,计算其最小通风量和换气次数,对比分析计算结果获得了国内外最小通风量和换气次数的平均水平,为中国通风标准的制定提供一定的参考。 (3)本文针对北京市单开口建筑在不同工况下的自然通风量以及开窗面积和供热量对通风量的影响进行了实验研究,并通过实验数据验证了理论计算的可行性,对单开口建筑自然通风量的理论计算式进行了修正,给出了北京市单开口建筑在不同工况下的通风换气量,为建筑能耗模拟软件对自然通风的设置提供参考依据。同时,基于此实验,验证了Fluent数值模拟模型的准确性。 (4)在西沙地区气象数据的基础上,对该地区建筑窗墙比、进深、层高对自然通风的影响进行了Fluent数值模拟研究,研究的目的在于确定充分利用自然通风时,合理的窗墙比、进深等建筑元素,为极端热湿气候区超低能耗建筑的设计提供参考依据。