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天井对徽州传统民居室内环境的影响分析

张恒  
【摘要】:天井是徽州传统民居中典型的气候适应性技术,对夏季室内热环境影响显著。本文对天井的通风、防风、遮阳、隔热、采光、纳阳等功能进行了较为全面的发掘和理论分析。并通过对天井民居夏季室内热环境的实测,得出天井的日间遮阳、隔热、过渡空间作用及夜间自然通风作用对于营造舒适的室内热环境效果显著。为分析天井对徽州传统民居室内自然通风的影响,建立有无天井建筑模型,利用CFD模拟软件,对建筑在变门洞开启,变室外风向、有无屏风工况下,对比有无天井建筑内部气流组织分布及通风换气次数,研究结果表明天井在增加建筑室内通风换气次数,改善建筑自然通风方面效果明显。为分析天井对徽州传统民居遮阳的影响,利用Ecotect模拟软件建立有无天井建筑模型,在有无天井、不同天井尺寸工况下,模拟民居南向墙面所受太阳辐射量,研究结果表明屋檐与天井的共同作用遮阳效果明显,增大天井高度利于夏季遮阳,增大天井宽度利于冬季纳阳,定高宽比同时增加天井的高度和宽度,有利于夏季遮阳,不利于冬季纳阳。为分析天井及轻质围护结构对徽州传统民居室内热环境的影响,利用Design Builder模拟软件建立有无天井建筑模型,重点选取围护结构蓄热结合夜间自然通风的影响因素包括有无天井、夜间通风时间段、内表面对流换热系数、内部附加蓄热体、夜间通风换气次数,研究以上各因素对建筑室内热环境的影响。研究结果表明有天井建筑的过热小时数略低于无天井建筑;无天井建筑在20:00~8:00过热小时数最低,有天井建筑在18:00~6:00过热小时数最低;随着夜间通风换气次数、内表面对流换热系数、附加蓄热体面积的增加,过热小时数均随之下降。本研究是利用现代科学知识揭示徽州传统民居天井的气候适应性设计原理,分析其对室内热环境的影响机理,将传统民居天井的功能作用进行定量化和科学化的分析,并对天井设计进行优化研究,为徽州传统民居天井的传承与创新提供科学依据。


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