于天蟬　黃茂荃

[摘要]本研究以寒冷地區(qū)兩大型建筑為研究對象，通過實測調(diào)研，數(shù)據(jù)可視化，理論分析等方法，研究了在不同入口保溫措施設(shè)置形式下，入口附近滲透新風(fēng)對建筑室內(nèi)熱環(huán)境和空氣品質(zhì)的影響范圍和影響程度，以及不同滲透新風(fēng)風(fēng)速和溫度下該影響范圍和影響程度的變化，以得出嚴(yán)寒地區(qū)采暖期不同建筑入口的保溫措施設(shè)置形式建議。

[關(guān)鍵詞]保溫幕簾;熱環(huán)境;空氣品質(zhì);滲透新風(fēng) 文章編號：2095—4085（2019）08—0015—02

1引言

建筑入口作為室內(nèi)外環(huán)境的連接通道，通過滲透新風(fēng)對室內(nèi)環(huán)境造成影響。有關(guān)資料顯示，大型公共建筑的能耗中，由于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)而導(dǎo)致的能耗約占采暖制冷部分總能耗的20%～50%。在入口處設(shè)置保溫幕簾和空氣幕是嚴(yán)寒地區(qū)采暖期常見的保溫措施。作為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，針對入口附近的室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行研究分析，設(shè)計合適的建筑入口形式，對降低建筑能耗，實現(xiàn)建筑節(jié)能具有重要意義。

2建筑人口設(shè)置形式對室內(nèi)環(huán)境的影響分析

為了掌握嚴(yán)寒地區(qū)建筑入口設(shè)置形式對室內(nèi)環(huán)境的影響規(guī)律，筆者選擇在2018年12月以大連市一門斗內(nèi)部使用保溫簾，門斗人口無透明塑料幕簾的小進(jìn)深建筑入口（對象一）和一門斗內(nèi)部不設(shè)保溫隔簾，門斗入口有透明塑料幕簾的大進(jìn)深建筑人口（對象二）作為測試對象，在分別控制室外氣溫，室外主風(fēng)向和入口設(shè)置形式作為單一變量下的工況下進(jìn)行測試，得出以下分析。

2.1建筑入口設(shè)置形式對室內(nèi)熱環(huán)境影響

測試結(jié)果顯示，兩不同保溫措施的建筑人口附近空間的熱環(huán)境有相似分布趨勢，均可以劃分為低溫區(qū)，過渡區(qū)和穩(wěn)定區(qū)三個區(qū)域。區(qū)別在于對象一門斗內(nèi)部溫度橫向變化很小，低溫空氣分布在門斗內(nèi)部長橫向距離，短縱向距離范圍內(nèi)，且與室內(nèi)溫差較小。分析認(rèn)為此現(xiàn)象是由于門斗內(nèi)部多片保溫簾的兩邊均存在縫隙，面積小造成風(fēng)壓大而使?jié)B透新風(fēng)的縱向擴(kuò)散減弱而橫向擴(kuò)散加深。對象二的門斗內(nèi)部溫度橫向變化梯度大，低溫區(qū)集中在入口附近短橫向距離長縱向距離范圍內(nèi)，且與室內(nèi)溫差明顯大于對象一。

2.2建筑入口設(shè)置形式對室內(nèi)空氣品質(zhì)影響

測試結(jié)果顯示，兩不同保溫形式的建筑人口附近的C02濃度場均呈現(xiàn)由入口經(jīng)門斗向室內(nèi)遞增的分布趨勢。其中對象一入口附近CO₂濃度橫縱向變化均不大，分析認(rèn)為是由于滲透新風(fēng)從門斗內(nèi)部保溫簾兩側(cè)縫隙滲入，且門斗入口處無保溫簾對滲透新風(fēng)擴(kuò)散起阻擋作用，滲透新風(fēng)對室內(nèi)CO₂起到的稀釋作用相對較強(qiáng)。對象二人口附近門斗內(nèi)部CO₂濃度變化不大，而在門斗人口處室內(nèi)CO₂濃度快速升高，隨著進(jìn)深增加最終達(dá)到一個穩(wěn)定值，即室內(nèi)平均CO₂濃度點。分析認(rèn)為是由于此種保溫簾設(shè)置形式下滲透新風(fēng)主要進(jìn)行縱向擴(kuò)散，而門斗內(nèi)側(cè)玻璃和門斗入口處門簾和對滲透新風(fēng)的縱向擴(kuò)散起到阻擋作用，因此滲透新風(fēng)僅能對門斗內(nèi)部CO₂起到稀釋作用而對室內(nèi)CO₂濃度影響較小。

3滲透新風(fēng)參數(shù)對室內(nèi)環(huán)境影響分析

3.1滲透新風(fēng)速度對室內(nèi)環(huán)境的影響

根據(jù)縫隙法公式可知，不同朝向門窗的主導(dǎo)風(fēng)向修正系數(shù)值差別很大，說明門窗朝向及室外風(fēng)環(huán)境對滲透新風(fēng)量有很大影響，即對滲透新風(fēng)在室內(nèi)的作用范圍有很大影響。

根據(jù)在四種不同外界風(fēng)環(huán)境下對象二入口保溫幕簾縫隙處的滲透新風(fēng)速度及其在室內(nèi)影響范圍的實測結(jié)果分析，隨著風(fēng)速增大，入口附近受影響范圍的溫度和CO₂濃度均呈整體下降趨勢，且滲透新風(fēng)對入口附近溫度場的影響范圍增大。

3.2滲透新風(fēng)溫度對室內(nèi)環(huán)境的影響

根據(jù)在不同滲透新風(fēng)溫度下對象二人口附近的室內(nèi)空間的實測數(shù)據(jù)分析，不同溫度滲透新風(fēng)主要影響了該范圍內(nèi)的整體溫度，而對入口附近受影響范圍大小的影響較小，而對于室內(nèi)C02濃度的影響很小，可近似為無影響。而滲透新風(fēng)溫度受室外環(huán)境溫度以及入口處空氣幕送風(fēng)溫度的影響。

4結(jié)語

通過對不同設(shè)置形式的建筑入口進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)滲透新風(fēng)對室內(nèi)熱環(huán)境和空氣品質(zhì)的影響集中在入口附近一定區(qū)域內(nèi)。門斗內(nèi)部與門斗入口是否設(shè)置保溫隔簾均會對滲透新風(fēng)對室內(nèi)環(huán)境的作用范圍產(chǎn)生影響，且滲透新風(fēng)風(fēng)速增大，其對入口附近溫度場影響范圍增大。滲透新風(fēng)溫度影響范圍內(nèi)的整體溫度，而不影響范圍大小。

根據(jù)本研究結(jié)果，建議在嚴(yán)寒地區(qū)采暖期，根據(jù)建筑所在地區(qū)季節(jié)風(fēng)向，設(shè)置朝向垂直于主風(fēng)向的門作為主人口避免室外新風(fēng)直吹。對于門斗進(jìn)深較小的建筑，在門斗內(nèi)部和入口均加設(shè)保溫隔簾，且在建筑內(nèi)部距離門斗距離較近范圍內(nèi)不設(shè)置人員活動點。對于門斗進(jìn)深較大的建筑，門斗內(nèi)部和入口可不設(shè)置保溫隔簾，可將建筑內(nèi)部人員活動點設(shè)置在門斗附近的門斗入口對立側(cè)。