庭院式建筑形式对其内部空间污染物分布的影响

摘要

随着城市建设步伐的加快，人们的健康意识逐渐提高，建筑空气品质问题日益成为人们关注的焦点。而庭院建筑因其在改进光线照射、增加私密空间等方面的优越性，已经越来越多地被应用于民用和公用建筑。
　　 庭院建筑构建了一个室内外的过渡空间，该过渡空间的空气品质将会直接影响到室内环境和人体健康，因此，有必要对庭院内部的污染物如何分布进行研究，以期能够对庭院建筑的设计提出合理化建议，使之能够有效抵御恶劣的室外环境，又能有效排出庭院内部的颗粒污染物，从而建立较好的过渡空间空气品质。本文用数值计算的方法模拟庭院内部的流态分布、压力分布、颗粒物空间分布以及颗粒物向庭院房间的迁移，讨论不同的庭院开口布置、风力状况、地面热力状况和污染源与庭院建筑的相对位置下，颗粒污染物的分布特征。
　　 研究结果表明，背景气流掠过庭院式建筑，其内部风速和颗粒物浓度可有效降低。庭院开口布局不同，颗粒污染物在庭院内部呼吸面上浓度衰减程度也不同。静风状态下，地面热力状况的改变会影响庭院内部的颗粒物空间分布，但该影响随背景风速的增加而降低。当污染源位于庭院外部时，垂直开口庭院和不开口庭院对外界污染物的防护作用相当，二者皆优于平行开口庭院。静风状态下，地面散热量的增加会强化庭院内外的气体交换，使得更多污染物质被引入庭院内部。颗粒物向庭院房间的迁移主要集中在风向上游房间，迁移量随背景风速的增大而减小。
　　 当污染源位于庭院内部时，垂直开口庭院能构建更优的呼吸面空气品质，其次是平行开口庭院，不开口庭院最差。地面散热量的增加会强化污染物的扩散，有助于将其排出庭院建筑，该作用在静风状态下表现的更加明显。颗粒物向庭院房间的迁移主要集中在风向下游房间，迁移量随背景风速的增大而减小。

目录

文摘

英文文摘

主要符号表

1 绪论

1.1 选题研究背景

1.2 本文研究工作

2 研究现状回顾

2.1 庭院式建筑内部气流分布的研究

2.2 庭院式建筑内部颗粒物浓度分布的研究

2.3 庭院式建筑内部热环境的研究

2.4 庭院式建筑对自然能源的利用

3 数值模拟理论及模型验证

3.1 数学模拟方法

3.2 研究模型的基本描述

3.3 本文数学模型验证

4 开口布局和地面热力状况对庭院内部流场分布的影响

4.1 研究对象

4.2 庭院式建筑开口形式对其内部流场的影响

4.3 地面热力条件对庭院式建筑内部流场的影响

4.4 庭院建筑内部的通风换气

4.5 庭院四周的压力分布模拟

4.6 本章小结

5 外源条件下庭院建筑内部粒子的空间分布

5.1 庭院丌口形式对进入其内部的颗粒物在空间分布上的影响

5.2 地面热力条件对其内部浓度分布的影响

5.3 颗粒物问庭院内各房间的迁移

5.4 本章小结

6 内源条件下庭院建筑内部粒子空间分布特征

6.1 庭院开口形式对庭院内部污染物分布的影响

6.2 地面热力条件对庭院内部污染物浓度分布的影响

6.3 颗粒物向庭院内各房间的迁移

6.4 本章小结

7 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢