基于热湿环境自然调节的面状湿源一体化设计研究

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室内湿度不能满足人体热舒适要求的问题在我国大范围地区、多季节性存在;城市“干岛效应”加剧带来室外气候以及室内环境的恶化,难以满足人体热舒适性要求;室内低湿环境危害人体健康;相对湿度的升高有助于空调节能率的提高;现有加湿方式存在不利于人体健康、耗费电能等问题。如果可以用自然调节方式改善当地居民室内热环境状况,降低建筑能耗,对居民未来生活质量的提高、环境的保护以及节约能源都有重要意义,对此研究很有必要。  通过分析影响室内热湿环境的因素为面状湿源一体化设计提供指导,对室内湿源种类及散湿量计算进行总结,进而提出室内所需加湿量计算流程与计算方法。根据水分子的来源系统的总结室内湿度自然调节方法:1.气态水的迁移:空气的流通交换或多孔材料依靠自身特性对湿空气吸收释放来实现湿度的调节,包括通风和调湿材料调湿;2.液态水的相变迁移:液态水或介质中的液态水通过迁移机制来实现,包括水景的液态水蒸发、织物中吸附水的蒸发、绿植的蒸腾。  通过实验方法实测室内水分自然蒸发状态下湿度场分布,揭示室内水分子迁移规律;通过实验选择具有导湿疏湿性的纺织物材料;增加纺织物面状湿源与无湿源进行对比发现增加湿源后室内湿度可达到40%及以上,同时温度降低约1℃,可见自然蒸发增加室内湿度方法十分可行。通过实验探索面状湿源的面积、位置、加湿方式与室内湿度场关系;室内加湿量与理论计算值的关系。  结合湿度自然调节理论与实验成果,将室内功能、景观等要素综合考虑来探索建筑环境室内湿度自然调节一体化设计方法。由此提出面状湿源融于室外环境、室内引入“高湿空间”、面状湿源与室内围护结构装饰构件整合的设计策略,探索符合生态科学发展观的绿色建筑设计思维方法,并以设计实践进行应用。
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