闽东沿海传统民居气候适应性研究——以长乐“九头马”古民居群为例

闽东民居是福建民居的重要组成部分,结合闽东沿海地区的文献史料和气象背景,以典型的闽东沿海传统民居长乐"九头马"古民居群为例,从整体环境、空间层次和细部构造策略三个方面分析其适应气候方面的特征。宏观层面,聚落选址利用周边环境,注重体量组合,趋利避害,因地制宜。中观层面,民居群空间组织有序,外部的"埕"和冷巷,内部院落布局中的厅井、敞廊、檐廊等热缓冲空间,共同组成气候空间系统。微观层面,就地取材,适宜的建构技术体现气候适应原则。     

徽州传统民居夏季热环境分析

为了分析传统民居夏季室内热环境现状特点及形成机理,对徽州传统民居夏季室内的空气温度、湿度、壁面温度、风速进行实测。通过对实测数据的分析发现,传统民居的夏季隔热、通风效果优于现代民居。传统民居各功能区域低于热舒适区上限温度的时间频率均高于85%,但湿度较高,夏季热环境良好。阁楼夏季的热缓冲层效果明显,传统民居坡屋顶及屋面构造、空斗砖墙构造对于夏季隔热效果显著。此外,天井热压通风量夜间大于日间,夜间通风是带走室内热量的重要手段。白天围护结构隔热,夜间天井通风是徽州传统民居营造夏季室内环境的被动式策略。     

南海丝路沿线民居天井空间自然通风模式研究 # ——以海南为例

海南是“21 世纪海上丝绸之路”的重要节点,沿线保存了大量极具保护价值的传统乡土民居。天井是该地区传统民居进行微气候调节的重要空间类型之一,具有不同的空间形态模式。为了解天井空间对民居自然通风调节起到的作用,以及天井的不同空间尺度在新民居设计中的应用导向,以海南传统民居为例,从定性与定量两方面进行综合研究。定性分析采取典型传统民居类型学和热成像分析法,定量分析采用夏季实地测试和 CFD 软件模拟两种方法,对带天井民居和不带天井的民居进行实地测试对比分析,并对四边围合型天井的不同几何形态和空间尺度进行量化对比分析。结果表明,天井对建筑能够起到降温、除湿和增强自然通风的作用;南侧朝向的半围合天井更有利于通风,四面围合式天井可通过增大南侧前厅的门窗面积比改善整体风环境;在建筑高度相同时,面宽与进深比为 1:1 的天井具有最佳的建筑风环境,有助于改善室内外的自然通风状况;当面宽与进深比相同,建筑层高较低时,自然通风效果较好,过高的建筑层高不利于室内通风,宜在南北外墙开上下双层窗解决室内顶部空气不对流的问题。     

南海丝路沿线民居天井空间自然通风模式研究——以海南为例

海南是“21世纪海上丝绸之路”的重要节点，沿线保存了大量极具保护价值的传统乡土民居。天井是该地区传统民居进行微气候调节的重要空间类型之一，具有不同的空间形态模式。为了解天井空间对民居自然通风调节起到的作用，以及天井的不同空间尺度在新民居设计中的应用导向，以海南传统民居为例，从定性与定量两方面进行综合研究。定性分析采取典型传统民居类型学和热成像分析法，定量分析采用夏季实地测试和CFD软件模拟两种方法，对带天井民居和不带天井的民居进行实地测试对比分析，并对四边围合型天井的不同几何形态和空间尺度进行量化对比分析。结果表明，天井对建筑能够起到降温、除湿和增强自然通风的作用；南侧朝向的半围合天井更有利于通风，四面围合式天井可通过增大南侧前厅的门窗面积比改善整体风环境；在建筑高度相同时，面宽与进深比为1:1的天井具有最佳的建筑风环境，有助于改善室内外的自然通风状况；当面宽与进深比相同，建筑层高较低时，自然通风效果较好，过高的建筑层高不利于室内通风，宜在南北外墙开上下双层窗解决室内顶部空气不对流的问题。     

徽州民居中天井对夏季室内热环境的影响

天井在传统的徽州民居中发挥着重要的调节室内热环境的作用,选取黄山地区4个典型徽州民居,从温度和湿度两方面思考不同形式的天井所发挥的独特作用。结合对传统徽州民居的调研与实测检验,阐明天井对徽州民居室内热环境改善具有的重要价值,同时,为气候适应性住宅的设计和研究提供指导与借鉴。     

海口火山石民居气候适应性设计研究 #

“火山石”民居以火山石为主要建造材料,是海口当地一种典型代表性的乡土民居,是宝贵的民居历史遗存,具有较高的研究价值。为了解海口市当地乡村民居夏季热环境差异,分析当地火山石民居的气候适应性策略、营建方法和生态经验,研究选取海口市典型火山石村落中的传统火山石传统民居,从空间布局、平面形制、墙体、门窗、屋顶等方面通过空间和构造解析,并采用热成像的方法进行定性分析,从室内外空气温度、相对湿度和围护结构内外壁面温度等热环境参数,与现代住宅作对比研究,进行实地热环境测试进行定量分析。通过所测参数定性与定量分析,发现传统火山石民居的夏季室内热环境优于现代民居,其轴线式建筑布局、厚重的外围护结构、通透轻质材料的门窗、双层瓦屋面等设计策略均对当地热湿气候环境有良好的气候适应性。现代乡村住宅在进行更新设计时,应当传承传统民居的气候适应性设计策略,能够起到优化室内热环境的作用。     

海口火山石民居气候适应性设计研究

“火山石”民居以火山石为主要建造材料，是海口当地一种典型代表性的乡土民居，是宝贵的民居历史遗存，具有较高的研究价值。为了解海口市当地乡村民居夏季热环境差异，分析当地火山石民居的气候适应性策略、营建方法和生态经验，研究选取海口市典型火山石村落中的传统火山石传统民居，从空间布局、平面形制、墙体、门窗、屋顶等方面通过空间和构造解析，并采用热成像的方法进行定性分析，从室内外空气温度、相对湿度和围护结构内外壁面温度等热环境参数，与现代住宅作对比研究，进行实地热环境测试进行定量分析。通过所测参数定性与定量分析，发现传统火山石民居的夏季室内热环境优于现代民居，其轴线式建筑布局、厚重的外围护结构、通透轻质材料的门窗、双层瓦屋面等设计策略均对当地热湿气候环境有良好的气候适应性。现代乡村住宅在进行更新设计时，应当传承传统民居的气候适应性设计策略，能够起到优化室内热环境的作用。     

基于气候适应性的湘南天井式民居研究

本文以位于亚热带气候区域内的湘南传统民居——黄家大屋为例,研究民居的环境调控能力、评价其室内热环境以及空气质量。选择其中有代表性的3个单元,针对其堂屋、卧室、天井等位置,同时对空气温度(Ta)、相对湿度(RH)、空气流速(V)等参数进行了测量。测量结果表明湘南民居夏季平均温度比室外低4℃～5℃,冬季低1℃～2℃,湿度夏季普遍比室外低,而冬季比室外高。相对室外而言,室内温湿度变化幅度更小,并且与天井的开口大小显示出明显的正相关性。天井的自然通风效果较好,此外其他的各项环境指标均符合国家标准要求。     

河北石窑与现代民居夏季室内热环境对比研究

文章选取河北太行山区井陉县大梁江的一处传统石窑民居和一处现代民居为研究对象进行夏季室内热环境的实地测量.通过对选取的四个测点的空气温度和空气相对湿度两项气候数据的实地测量和分析,并以测量数据为基础利用相关公式对人体舒适度指数进行定量计算比较,针对这两种乡村民居的室内热环境展开研究.研究结果发现,传统石窑民居的室内空间热稳定性较好,但传统石窑民居的室内相对湿度较高.文章再以定量定性分析对比为依据,为既有的传统石窑民居和现代民居夏季室内热环境的提升提出被动式改造建议.     

河北石窑与现代民居夏季室内热环境对比研究

文章选取河北太行山区井陉县大梁江的一处传统石窑民居和一处现代民居为研究对象进行夏季室内热环境的实地测量.通过对选取的四个测点的空气温度和空气相对湿度两项气候数据的实地测量和分析,并以测量数据为基础利用相关公式对人体舒适度指数进行定量计算比较,针对这两种乡村民居的室内热环境展开研究.研究结果发现,传统石窑民居的室内空间热稳定性较好,但传统石窑民居的室内相对湿度较高.文章再以定量定性分析对比为依据,为既有的传统石窑民居和现代民居夏季室内热环境的提升提出被动式改造建议.     

鄱阳湖地区农村住宅通风效果模拟研究

农村住宅的热环境主要依赖被动方式调节,其中自然通风是夏季调节热环境的主要方式。采用AIRPAK软件分别对鄱阳湖地区的传统农宅、现代农宅和新农村建设期的典型农宅的自然通风进行模拟,分析了自然通风的影响因素。结果预期能为农宅自然通风的优化设计提供帮助,可为今后农村住宅的建设和研究提供一定的参考。     

徽州民居自然通风优化设计方法

要徽州民居的天井在诸多方面对其室内环境起着调节作用。然而研究表明徽州民居内部存在通风不均匀的状况,徽州民居自身外墙开窗不足,缺乏风压通风是主要原因之一。采用CFD模拟的方式探索徽州民居自然通风优化设计方法,以期应用于新民居建设,实现低代价节能。研究发现竖长型天井综合效果最佳,迎风面略增加开口能显著降低总体空气龄,背风面开口能产生穿堂风,而其位置对于室内总体空气龄影响不大。     

基于热环境模拟分析的滨河住区建筑布局研究

城市河流对住区热环境具有显著的改善作用。以深圳气候条件为参考,探讨河流与建筑布局对滨河住区热环境的影响,对改进滨河住区布局,提高住区热环境舒适性有重要作用。研究运用CFD模拟技术方法,分析在不同建筑布局模式下,基于河流影响的住区温度、相对湿度和风速的变化情况;以标准有效温度SET*为评价标准,探讨滨河住区建筑布局与热舒适的关系;基于河流产生的良好微环境气候效应,对住区建筑布局提出优化方法,为营造生态、舒适的滨河住区环境起到重要作用。研究表明,减小建筑面向盛行风的垂直投影面积、创造利于河流风向的通风降温廊道、以及营造相应的住区开敞空间等,是改善滨河住区热环境舒适性的主要建筑布局方法。     

浙江畲族传统民居室内环境分析

以浙江省丽水市景宁县某一典型传统民居为研究对象,在秋冬两季分别对其进行室内外温湿度和风速实测,并运用热舒适方程客观评价畲族传统民居的室内热舒适性,最后综合分析该类建筑在节能方面的优缺点,并根据实际情况提出改进措施。     

教学组团夏季室外热环境特征与计算模型验证

对湿热地区典型教学组团的夏季室外热环境进行了33 h昼夜连续实测.根据气象参数,行人高度上温度、湿度、风速和湿球黑球温度（WBGT）分布以及典型地表温度等的测试结果,得到湿热地区教学组团夏季室外热环境的主要特征.测试结果表明,组团内的天井、架空、透水砖可有效降低夏季白天行人高度处的空气温度及WBGT,一些建筑设计手法对组团夏季白天室外热舒适的改善效果依次为：架空>天井>透水砖路面>不透水砖路面>混凝土路面.夜间,各测点的热舒适性基本一致.将测试结果对组团室外风速和WBGT现有计算模型进行验证研究.研究表明,数学公式计算值的相对误差均不超过6%,与实测统计值相吻合.     

Natural ventilation potential model considering solution multiplicity, window opening percentage, air velocity and humidity in China

The paper brings about a two-opening naturally ventilated building potential model considering solution multiplicity, window opening percentage, air velocity and humidity in China. Based on previous research by Yang et al. and Luo et al., this paper developed a revised model to estimate the natural ventilation potential. There are four main improvements: Firstly, counteract of wind and thermal pressure was included and method for multiple solutions was introduced accordingly. Secondly, the model considered the natural ventilation hours for windows opening percentage. Thirdly, wind velocity and humidity were considered lastly. Fourthly, cooling and heating hours were also estimated.In case study, the paper analyzes natural ventilation potential in cities in four typical climate regions in China. Results show that there are more natural ventilation hours than previous models estimated, especially in cold climate regions.Any parameter in this model can be changed according to practical situation, such as climate data, building orientation, window size, opening position, etc. All estimated information can provide reference for architects in early stages of building design. Meanwhile, this model can be used for energy efficiency estimation and indoor environment research.     

Numerical study of the influences of different patterns of the building and green space on micro-scale outdoor thermal comfort and indoor natural ventilation

Citizens could enjoy a healthy and comfortable living environment if outdoor thermal comfort and sufficient natural ventilation are available in their dwellings. In this paper, numerical studies were performed with the Simulation Platform for Outdoor Thermal Environment (SPOTE) to investigate: (1) the thermal environment and pedestrian thermal comfort of the occupants in the open space with different patterns of the building and green space; (2) the wind pressures on the building facades and the natural ventilation rate of these buildings. The conclusions are summarized as follows: (1) it has been observed that the long facades of building and green space, which are parallel to the prevailing wind direction, can accelerate horizontal vortex airflow at the edges where such airflow could strengthen the convective exchange efficiency of hot air in low altitude and cold air in high altitude, and can obtain thermal comfort and sufficient natural ventilation at the pedestrian level; (2) after a series of simulations and comparisons, the configuration in which buildings are grouped in staggered layout with a centralized green space can provide better ventilation conditions and suitable air movement as a result of attenuated revised standard effective temperature (SET*). This configuration is regarded as the optimum pattern of the building and green space.     

城市住区室外通风与空气负离子浓度评测研究

选取合肥市东南区域典型居住区为研究对象,运用CFD数值模拟和室外实地观测相结合的研究方法,量化模拟了夏冬两季住区室外环境的风速图,并分析了其模拟通风状况;在此基础上得到了住区内不同环境的通风特征,包括建筑布局、空间形态、建筑密度、交通路网、植物绿化等对通风的影响;再根据模拟参数,在住区内选取样点实地观测了不同环境特征下的住区夏冬两季的空气负离子和风速、温度、相对湿度以及空气正离子等数据,探索了住区室外环境中空气负离子浓度与风速、温度、湿度和空气正离子之间的相关关系。同时进一步整理了近4万个有效数据应用于空气负离子和风速的时空分布研究,推导出夏季风速与空气负离子的线性回归方程,并运用偏相关分析,得出城市住区环境中空气负离子与风速呈极显著负相关,给出了线性回归方程Y=-0.001X-0.003。最后结合建筑布局的组合、开敞空间的设计和线性道路的组织等分析了空气负离子和风速的分布规律,用以说明评价住区室外环境通风状况的可行性,为今后城乡规划和建筑设计提供科学依据和设计思路。     

广州竹筒屋的气候适应性空间尺度模型研究

作为湿热气候的广州,其传统城市建筑的气候适应性价值需要不断被挖掘。广州竹筒屋作为典型的城市建筑,对夏季湿热气候具有良好的适应性,在建筑防热、自然通风及建筑采光等方面表现突出。本文尝试通过实测、数字模拟等方法,对竹筒屋的“风口——通道——天井”的自然通风系统作出分析,确定其中天井尺度对建筑的综合通风、防热、采光条件具有核心价值,论证得出天井空间模型尺度的优选范围。     

Prediction of wind environment in different grouping patterns of housing blocks

The idea of utilising natural ventilation for passive cooling has increasingly attracted the attention of researchers. In urban areas, this is intended to improve the outdoor and indoor thermal conditions without compromising the principles of sustainable building design. This study investigates the effect of building grouping pattern on the resulting wind environment in the outdoor spaces and the resulting ventilation potential of these buildings. A parametric three-dimensional modelling study has been carried out using computational fluid dynamics (CFD). Several configurations of housing blocks exposed to different wind directions have been modelled and compared considering the hot climate of Gaza. It has been found that grouping pattern of buildings as well as their orientation with respect to wind has a dramatic effect on the resulting airflow behaviour and pressure fields. Configurations that contain a central space articulated by buildings and oriented towards the prevailing wind can offer better exposure to air currents and better containment of wind. Such configurations are recommended for better wind-driven ventilation, where the main design objective is passive cooling.