间歇送风与层式通风耦合下室内动态热环境研究

申请人基于前期对层式通风的探索研究，提出了一种新的通风模式，即将层式通风与间歇送风耦合。此通风方法的原理是，在层式通风下，将新鲜空气间歇地送到人的呼吸区，在不降低室内空气品质的同时，提升室内热舒适。主要研究内容包括以下四方面。首先，通过实验研究、理论分析，确定间歇送风耦合层式通风的气流组织分布，以及气流动态特性。其次，通过主观调研，探究间歇送风耦合层式通风的热舒适水平，及对传统通风模式下的热舒适提高程度。再次，进行间歇送风耦合层式通风的参数研究，包括得出各参数对通风性能的影响的大小，优化室内三维瞬态CFD 计算模型，探究实际工程中参数的运行控制。最后，通过实验研究、数学建模等，进行层式通风系统的节能优化。本项目研究成果可为广泛推行提高夏季空调室温的行政倡导提供理论依据和技术支撑。 2100433B

建筑能耗约占全球总能耗40%，而空调系统能耗占建筑能耗的一半以上。为了降低空调系统能耗，包括中国在内的各国政府纷纷倡导提高夏季空调室温。但传统的混合通风和置换通风系统难以在高空调室温下提供满意的热舒适，导致上述行政倡导无法广泛实施。申请人及其所在团队提出的新型气流组织方式–层式通风已被证明能在较高空调室温下提供热中性及良好的室内空气品质。此外，相较于稳态气流，间歇送风产生的动态气流有潜力提升室内热舒适及改善“病态建筑综合症”。因此，本项目提出将层式通风与间歇送风耦合，在高空调室温下，研究通过合理的动态气流分布提升室内热舒适，并确保良好的室内空气品质。主要研究内容包括以下三方面：㈠间歇送风-层式通风可行运行策略研究；㈡间歇送风-层式通风室内气流组织特性研究；㈢间歇送风-层式通风热舒适确认及关键通风设计参数研究。本项目研究成果可为广泛推行提高夏季空调室温的行政倡导提供理论依据和技术支撑。

自然通风能兼顾建筑节能与改善室内空气品质。建筑蓄热对自然通风与室内空气流动和热状况产生重要影响。本研究拟采用理论分析、数字模拟、CFD仿真与实验研究相结合的方法，探讨建筑蓄热与自然通风非线形耦合关系，揭示建筑蓄热对自然通风量和室内温度波动的影响规律。研究成果将为建筑材料的选取、混合通风系统的合理设计与控制策略的确定打下理论基础。 2100433B

我国热湿气候地区多孔建筑墙体热湿耦合迁移对其热工性能、建筑能耗及室内环境有着重要影响。本项目以多孔介质传热传质学为理论基础、以建筑围护结构内的热湿迁移及湿积累问题为工程背景对我国南方热湿气候地区多层墙体的热湿耦合迁移特性进行了系统的研究。利用非平衡热力学方程，考虑墙体内部水分蒸发冷凝等因素，建立多层墙体热湿耦合迁移动态数学模型以及热、湿及空气迁移动态数学模型。在典型热湿气候地区长沙，搭建足尺寸构件热湿耦合迁移实验台验证热湿耦合迁移动态模型，吻合良好。研究了建筑中的一些热湿迁移问题，例如，分析了太阳辐射对墙体热湿迁移的影响，研究表明太阳辐射对墙体热湿迁移有重要作用；通过分析解得到了墙体内冷凝率和液态含湿量的分布曲线以及达到临界含湿量所需的时间；对比分析了两种不同墙体的热湿迁移特性；分析了热湿气候地区湿迁移对墙体传热两的影响及几种墙体材料湿分对导热系数的影响。模型及实验研究研究结果能推动我国多孔介质墙体热湿迁移研究，对工程中热湿问题有着重要指导作用。 2100433B

唐中华等编著的《室内热环境实验研究与能耗分析》主要介绍了夏、冬季家居引入新风的热环境及能耗实验性研究、半集中空调系统设备的优化分析、室内化学污染物的通风控制及评价方法研究、地下汽车库CO污染情况及防治的实验研究方法，还介绍了室内热环境和室内空气品质的主要评价方法和评价指标。