基于神经网络的中庭热环境全年动态模拟研究

中庭作为一种大空间建筑,其热环境的设计和组织控制十分复杂,现有的空调设计方法难以满足实际工程设计的需要。本文从中庭建筑热环境的物理特性入手,首先分析了影响中庭热环境的关键性因素,明确了中庭内部空气流动传热模型和动态热过程模型之间的耦合关系,并在此基础上提出了一种全新的基于神经网络的中庭热环境全年动态模拟方法。该方法采用神经网络算法提取热环境参数分布CFD模拟的关键信息,使其既能够覆盖全年不同的中庭热环境状况,又能够保证合理的工况计算数量以提供给神经网络建模。而后在软件中实现了神经网络与热过程模拟耦合迭代的中庭热环境全年动态模拟,并运用此方法针对实际工程中的中庭空调系统设计问题进行了合理的模拟分析,给出了改进建议。     

上海地区某文化建筑中庭自然通风优化分析

采用CFD计算流体力学方法对上海市某文化建筑中庭室内自然通风进行了数值模拟计算,分析其室内中庭风速、空气龄分布情况,并设计三种优化方案改善其中庭内部自然通风效果.研究得出该建筑原设计方案中庭一层自然通风效果最好,随高度升高,二、三层自然通风效果逐渐变差.通过优化围护结构开口大小、开口高度两种设计参数能够显著改善二、三层自然通风效果和舒适性.可为本地区该类型建筑中庭的自然通风设计优化提供一定的参考.     

深圳某建筑中庭夏季热环境的数值模拟研究

对深圳某工程建筑中庭的气流组织进行数值模拟分析.对该中庭夏季在3种不同空调送风方案下的气流组织和热环境进行数值模拟,分析中庭垂直温差、各层平均温度、各层室内风速,确定最优方案,为工程设计提供参考.     

中庭建筑与非中庭建筑的安全疏散对比分析

采用理论计算和安全疏散软件Pathfinder的数值模拟方法,分析了在中庭建筑与非中庭建筑中人员安全疏散,通过这两类建筑人员疏散特性的对比进行了研究。研究结果表明:人员通过中庭建筑的时间比通过非中庭建筑的时间要长,而且理论计算结果对非中庭建筑的疏散时间更接近。中庭建筑人员通过主出口和分出口人数变化比非中庭建筑人员通过主出口和分出口人数变化大,不稳定。该文对于中庭建筑、非中庭建筑人员疏散具有一定的参考价值。     

数值模拟在外延阶梯型中庭空调设计中的应用

本文采用CFD软件对外延阶梯型中庭室内热环境进行数值模拟,不仅预测和验证了热环境的舒适性,而且根据模拟结果得出该建筑的空调负荷。为该类中庭的建筑形式设计、室内舒适性和节能设计提供了参考依据。     

天津某公共建筑室内自然通风模拟优化研究

公共建筑因其体量和形式的原因,自然通风设计中考虑的因素较多,优化较为复杂。通过采用计算流体力学方法,以天津某公共建筑为例,对不同的中庭形式、内窗布置条件下的模拟计算,以数值模拟结果为依据,得出了自然通风较为优化的设计。这为公共建筑中数值模拟优化自然通风提供了可供借鉴的实例。     

办公建筑中庭空调冷负荷简化计算

以北京地区某实际工程为例,在一定简化计算的前提下,基于工程中常用的冷负荷系数法,根据太阳能的入射能量分析热平衡,介绍了具有高大中庭的办公建筑的空调冷负荷计算简化方法。并与中庭实测温度梯度进行对比,得出可应用于工程中的高大中庭及周边办公环境的负荷计算方法。     

某办公大楼中庭的消防安全性能化分析

提出了中庭采用自然排烟所带来的消防问题。采用计算流体力学(CFD)方法对烟气在中庭中的传播进行了模拟分析。通过对模拟结果的分析，提出了有关加强中庭消防安全措施的建议。     

基于节能的办公建筑采光中庭形态优化设计

采光中庭由于其独特的空间设计给人们带来不一样的视觉感受,已在办公建筑中广泛应用,中庭结构的合理设计对建筑自然采光、建筑能耗具有很大的影响。通过Autodesk Ecotect和Ra-diance数值软件,模拟计算不同中庭平面布局、尺寸比例以及幕墙朝向对办公建筑自然采光系数、全年自然采光满足率DA、天然采光照明节能率、室内照度全年满足率的影响;在模拟分析的基础上,采用Designbuilder数值软件比较分析采光中庭形态优化设计对办公建筑人工照明、采暖空调能耗的影响。     

“建筑节能设计方法与模拟分析软件的实际检验”课题成果综述

本文介绍了科研课题"建筑节能设计方法与模拟分析软件开发"的子课题之一"建筑节能设计方法与模拟分析软件的实际检验"的研究成果。课题的主要目的是在工程设计的各阶段进行建筑节能模拟辅助优化设计,解决工程的实际问题。课题涉及了11项工程,主要进行了复杂建筑或中庭等高大空间的冷、热负荷模拟计算,玻璃幕墙等围护结构热工性能优化判断,辅助建筑专业进行遮阳、体型优化和自然通风设计,进行冷热源和空调供暖系统方案的经济与能耗比较,通过能耗模拟计算确定空调风系统的控制调节方式,模拟全年运行工况为确定冷热源运行时间提供依据等。文章最后对课题进行过程中存在的问题进行了总结。     

非平衡辐射熵的通用公式存在的问题

用现有文献上广泛引用的非平衡辐射熵的统计理论公式，分别计算各向同性与各向异性的平衡辐射的熵密度，与正确的结果比较分析得出结论：这种公式对各向异性的平衡与非平衡辐射都不适用，非平衡辐射熵的统计计算问题并未解决。     

Kremer的非平衡辐射熵公式存在的问题

用ＫｒｅｍｅｒＧＭ等提出的普适的非平衡辐射熵的热力学公式，算出在参量β的各种不同的取值下的辐射熵值，并把计算的结果同用各向异性平衡辐射熵公式在同样的β值下算得的结果相比较，发现：在β的很大的取值范围内两种结果基本上是一致的，因此用Ｋｒｅｍｅｒ公式算出的不是真正的非平衡辐射熵，而是各向异性的平衡辐射熵或在真空中无熵产生的辐射熵。最后分析了ｋｒｅｍｅｒ理论导致这种问题的原因。     

室外人体受地面热辐射的理论计算模型

室外地面热辐射包括地表面本身发射辐射和反射辐射,是影响人体室外热感觉的重要因素。本文首先通过合理的基本假设,认为地面辐射符合兰贝特余弦定律,将室外人体等效为一柱体——"人体柱",然后建立"人体柱"受地面热辐射的物理数学模型,通过对物理数学模型进行理论分析,获得了室外人体受地面热辐射量的理论计算关系式。该关系式表明:在地面性质一定的条件下,人体受地面热辐射随离人体距离的增加而迅速减少,离人体距离8 m范围内的辐射占人体受到地面总辐射的90%左右。所得结论对于确定室外人体受地面热辐射量具有重要的理论意义,对于室外地表绿化和水体设置具有参考价值和指导作用。     

防辐射混凝土高性能化研究进展

针对传统防辐射混凝土的研究现状与问题进行综合分析,从防辐射混凝土的制备技术、施工技术及其辐照条件下其内部结构性能等方面介绍了当前防辐射混凝土的高性能化研究进展与成果,提出了该领域亟待解决的问题,并在此基础上预测其未来发展前景。     

Prediction model of the radiation from ground surface to the occupant in outdoor space

The outdoor ground radiation including the emitted radiation and reflected radiation plays an important role in the outdoor thermal environment. In this paper, based on the hypothesis of that the occupant body can be equivalent to a human cylinder and the outdoor ground surface is diffusive for radiation, a mathematical model is advanced to describe the radiation from the ground surface to the occupant. Through theoretical analysis of the mathematical model, general formulas for calculating the radiation arriving at the occupant from an annular ground surface and infinite ground surface are obtained. It shows that, the radiation from ground surface to the occupant depends on the surface temperature, reflectivity and emissivity, the arrange within the radius of 8.0m encircling the occupant can be defined as the dominant radiating area which radiates 90% radiation to the occupant. The radiative potentials of different pavement surface such grass, asphalt concrete surface, granite slab surface, terracotta bricks, colored concrete interlocking blocks are also compared with the datum measured by Tan Slew-Ann and Fwa Tien-Fang in Singapore, it shows that, in the summer sunny day, grass surface radiates more radiation in the morning but less in the afternoon than other pavement materials. Finally, discussions of reducing the radiation of outdoor ground surface are presented and main conclusions are drawn for improving the outdoor thermal environment.     

室外人体受地面热辐射的预测模型

室外地面热辐射包括地表本身发射辐射和对太阳短波的反射辐射两部分，是组成室外热环境的重要因素之一。本文首先通过合理的基本假设，将室外人体等效为一柱体——“人体柱”，建立室外人体受地面发射辐射和反射辐射的物理数学模型。然后通过理论分析，获得了室外人体受地面热辐射量随距离的变化关系式；该关系式表明，人体受地面热辐射随离人体距离增加而迅速减少。最后利用数值积分确定了地面对人体热辐射的主要范围为离人体中心8m内的地面范围。另外，还讨论了减少地面热辐射的几种措施。     

绿色建筑视野下辐射冷量计算方法

在阐述辐射供冷舒适度高、节能的基础上,分析了空调室温变化、辐射板温度变化对辐射供冷量的影响,得到了在寒冷地区夏季室温越高、辐射板温度越低,辐射供冷量越大的规律。这对辐射供冷空调系统的设计具有一定的参考价值。     

浅谈微波技术应用于火灾探测

论述了微波技术应用于火灾探测的可行性，阐述了火场微波辐射强度和天线接收微波辐射强度的计算方法，讨论了系统工作中心频率、带宽以及天线自身特性等因素对微波火灾探测系统工作灵敏度和可靠性的影响。     

刻度室通风系统设计及分析

通过介绍辐射防护仪器仪表刻度室的通风系统设计,分析了此通风系统如何在这种典型放射性实验室中既做到满足运行要求,又做到满足辐射防护要求。实际运行结果表明,此通风系统设计能满足该实验室运行和辐射防护要求。     

太阳辐射直散分离模型比较研究——以北京地区为例

在建筑能耗模拟与太阳能建筑系统设计中,逐时的太阳直射和散射气象数据是最重要的基本参数。由于中国辐射观测数据的缺失,逐时直射和散射数据很难获得。很多学者对此进行了研究,提出了数十种直散分离模型。采用北京地区2009年—2011年3年太阳总辐射和散射实测数据,选取Erbs模型、Orglill模型、清华大学随机气象模型、宇田川光弘模型、张晴原模型5个代表性的直散分离模型进行计算验证,分析比较了实测数据和计算数据之间的相关系数R、均方根误差RMSE和相对误差RE,得出晴空指数Kt可以作为最主要的影响因子,Erbs模型预测散射的准确率最高,其次为张晴原模型和Orglill and Hollands模型。