關(guān)于不同建筑構(gòu)型的室內(nèi)自然通風(fēng)及其影響范圍的實(shí)驗(yàn)研究

1、建筑環(huán)境46（2011）65-74關(guān)于不同建筑構(gòu)型的室內(nèi)自然通風(fēng)及其影響范圍的實(shí)驗(yàn)研究 馬哈茂德·貝蒂a，紳助加藤b,赳夫高橋b,洪晃ca埃及艾斯尤特，艾斯尤特大學(xué)，機(jī)械工程系b日本東京，目黑區(qū)草甸，東京大學(xué)，工業(yè)科學(xué)學(xué)院c中國(guó)北京100084，清華大學(xué)，物理工程學(xué)院，公共安全中心文章信息關(guān)鍵詞：風(fēng)洞試驗(yàn) 風(fēng)壓 自然通風(fēng) 市區(qū) 文章歷史：2010年1月30日收稿 2010年6月5日修訂 2010年7月2日收稿 摘要本文講述由作用于密集市區(qū)中建筑表面風(fēng)壓作用引起的室內(nèi)自然通風(fēng)的研究。有關(guān)密集市區(qū)中的四個(gè)典型建筑模式超過(guò)1:100等級(jí)的風(fēng)洞試驗(yàn)已經(jīng)成功完成，其中建筑結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)的風(fēng)向是該試

2、驗(yàn)的變量，有關(guān)建筑表面風(fēng)壓系數(shù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)也已被公示。研究表明：建筑結(jié)構(gòu)和風(fēng)向影響風(fēng)的流動(dòng)而引起風(fēng)壓的不同，因此它們被認(rèn)為是誘發(fā)市區(qū)自然通風(fēng)的重要因素。 2010 愛(ài)思唯爾有限公司保留所有權(quán)利 1.簡(jiǎn)介馬哈茂德·貝蒂等/建筑環(huán)境46（2011）65-74在建筑行業(yè)，室內(nèi)自然通風(fēng)是規(guī)劃師和建筑師在城市新區(qū)設(shè)計(jì)階段所考慮的重要因素之一，之所以如此，一方面是因?yàn)樽匀煌L(fēng)是一通過(guò)稀釋污染物提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的有效工具，另一方面則是因?yàn)樽匀煌L(fēng)與人體健康和室內(nèi)環(huán)境的舒適度有關(guān)。影響是室內(nèi)通風(fēng)的因素有很多，其中包括建筑表面風(fēng)壓，室內(nèi)外的開(kāi)放，定位孔和孔徑等等。另外風(fēng)向、建筑表面的取向、周?chē)钠帘魏陀?/p>

3、風(fēng)向的地形地形和粗糙度等也是影響室內(nèi)自然通風(fēng)的有效因素，然而所有的這些元素很難被試驗(yàn)測(cè)定。但是本文章作者僅研究了風(fēng)壓分布和通風(fēng)在密集建筑群中的自然通風(fēng)壓力系數(shù)變化的影響。風(fēng)壓是自然通風(fēng)必不可少的動(dòng)力來(lái)源。在建筑不同表面形成的高壓和低壓，可使風(fēng)推動(dòng)室內(nèi)空氣的流動(dòng)，而且流動(dòng)的強(qiáng)度與壓力梯度有關(guān)。同時(shí)，相鄰建筑的布局和周?chē)L(fēng)向被認(rèn)為是控制風(fēng)的流動(dòng)性和由當(dāng)?shù)仫L(fēng)引起的自然通風(fēng)的重要因素【1】。因此，為更好地了解城市內(nèi)當(dāng)?shù)仫L(fēng)的有效性確定誘導(dǎo)自然通風(fēng)的進(jìn)程，探討這些因素是值得的。很多學(xué)者曾研究過(guò)作用于建筑表面的風(fēng)壓。但是還沒(méi)有一篇關(guān)于密集建筑區(qū)建筑間風(fēng)壓分布的文獻(xiàn)發(fā)表過(guò)。堤 義明等人【2】通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)對(duì)相鄰

4、建筑群中的風(fēng)壓特性進(jìn)行了研究，他們發(fā)研究了建筑表面的平均壓力系數(shù)和建筑布局上的關(guān)系。Wiren【3】通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)對(duì)有相同建筑建筑包圍的建筑的風(fēng)壓分布進(jìn)行了研究，他推斷周?chē)ㄖ姆植济芗饶軌蛴绊懽饔糜谠囼?yàn)建筑表面的壓力分布和風(fēng)壓的大小。同時(shí)Stathopoulos等人【4】對(duì)單跨、雙跨和多跨對(duì)低矮的頂建筑屋頂上的風(fēng)壓系數(shù)數(shù)值的影響進(jìn)行了研究，他們發(fā)現(xiàn)在屋頂上的風(fēng)壓力系數(shù)測(cè)量值會(huì)隨跨數(shù)的增加而增加，尤其是在擁有天溝和拐角以及較陡的屋頂處，附加跨度的影響比較明顯。江等人【5】通過(guò)大渦模擬（LES）和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)對(duì)風(fēng)壓驅(qū)動(dòng)的自然通風(fēng)的機(jī)理進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn)LES的數(shù)值模擬能夠用于建筑通風(fēng)的計(jì)算，特別是

5、對(duì)單向通風(fēng)，LES數(shù)值模擬為單向通風(fēng)提供了合適的方法，并且允許設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和測(cè)試。Józwiak等人【6,7】通過(guò)多次風(fēng)洞試驗(yàn)，對(duì)風(fēng)向和封閉環(huán)境對(duì)自然通風(fēng)的作用進(jìn)行了研究。他們對(duì)由6個(gè)相鄰建筑組成的公寓大樓模型進(jìn)行了試驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)風(fēng)向和所研究的建筑的位置對(duì)自然通風(fēng)的壓力系數(shù)有顯著的影響。卜等【8】通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)對(duì)有采光井的住宅地下室的自然通風(fēng)速率進(jìn)行了研究，他們發(fā)現(xiàn)自然通風(fēng)量與以下因素有關(guān)：風(fēng)向、孔的形式、采光井的規(guī)劃面積和建筑覆蓋率等，他們引入了一些關(guān)于城市住宅采光井的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。江等【9】利用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬與大渦模擬對(duì)建筑物自然通風(fēng)進(jìn)行了研究，他們對(duì)迎風(fēng)墻孔口處的單向通風(fēng)，背風(fēng)墻面開(kāi)

6、口處的單向通風(fēng)和交叉通風(fēng)這三種通風(fēng)情況進(jìn)行了研究，他們表示在沒(méi)有具體可靠的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ痛嬖诘臈l件下，LES為單向通風(fēng)設(shè)計(jì)模擬提供了一種合適的設(shè)計(jì)和測(cè)試方案。通風(fēng)是由作用于建筑表面的風(fēng)壓和孔口在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的位置決定的，自然的風(fēng)壓分布和周?chē)ㄖ乃惋L(fēng)動(dòng)力可使此種形式的通風(fēng)產(chǎn)生。因此，目前的研究這要是為未來(lái)人口稠密地區(qū)的設(shè)計(jì)提供了指南，從而可使產(chǎn)生于建筑表面的自然通風(fēng)得以改善。于是他們預(yù)測(cè)不同建筑模式對(duì)作用于密集城市街道建筑表面的風(fēng)壓分布的影響優(yōu)勝于風(fēng)向變化對(duì)其的影響。2.模型說(shuō)明圖1.給出了位于密集地區(qū)的四個(gè)有代表性的模型和街區(qū)布局及壓力分布的實(shí)例。同時(shí)，圖2.展示了風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃陀糜谶M(jìn)行試驗(yàn)的模

7、型的中心部分，其中白色的砌塊代表獨(dú)立的房屋，灰色的部分代表交通道路和建筑物之間的空隙。街道四周被A型和B型塊包圍著（如圖3所示），另外有一1.5m高的堅(jiān)實(shí)圍欄圍繞著砌塊。街道的長(zhǎng)度L=40m，寬度D=4m。模型（）、（）、（）中圍繞建筑的布局和尺寸相同，但它們中圍繞街道的幾何中心部分不同。在模型（）中，中心部分由8個(gè)A型塊和2個(gè)B型塊構(gòu)成。A型建筑塊之間存在1m寬的狹縫。在模型（）中，中心部分是一個(gè)U型連續(xù)結(jié)構(gòu)。模型（）中的街道建筑與模型（）的相同，同時(shí)包圍它們的外部建筑形成了一個(gè)連續(xù)的U型結(jié)構(gòu)。在模型（）中，原有的對(duì)稱(chēng)性被引入的不同尺寸的砌塊打亂，這些砌塊替換了較高和較低的部分，并且使其在x

8、方向變?yōu)樵瓉?lái)的2/3。需要注意的是，這四個(gè)模型的砌塊高度均為9m。眾所周知，建筑物高度的一致不利于空氣通風(fēng)，因?yàn)樵诖_定建筑布局的建筑街區(qū)，建筑高度的變動(dòng)有助于污染物的消散【10】。但是，在目前的研究中，高度變化的影響是不予以考慮的。在設(shè)計(jì)這四個(gè)建筑模型時(shí)，有許多因素要考慮在內(nèi)，這些因素有： 這些模型適用于具有小批量性質(zhì)的日本住宅區(qū)【11】。 這四個(gè)模型被用來(lái)測(cè)試能夠引入較多的風(fēng)和改善當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量的密集居住地區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 對(duì)于模型（），由于在某些風(fēng)向上砌塊的影響，對(duì)密集地區(qū)來(lái)說(shuō)，它將會(huì)是一個(gè)不佳的選擇。它的U型中心，會(huì)降低風(fēng)的流速?gòu)亩璧K街道的行人區(qū)域中的污染物的消散。 模型（）代表一個(gè)統(tǒng)一的建

9、設(shè)陣列。 模型（）是模型（）（）的組合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了它的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也介于、之間。 模型（）展示了一個(gè)位于建筑周?chē)诲e(cuò)分布的城市街區(qū)模型。3.實(shí)驗(yàn)測(cè)試風(fēng)洞試驗(yàn)是在東京大學(xué)邊界層風(fēng)洞中進(jìn)行。試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀赡举|(zhì)材料構(gòu)成，且其幾何尺寸采用了1:100的比例，有24例試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行，其中每個(gè)試驗(yàn)驗(yàn)案例均對(duì)六個(gè)方向（比如=0º、22.5º、45º、90º、270º、和315º）進(jìn)行了測(cè)試，模擬邊界層是由均勻分布在風(fēng)洞的底板上的粗糙元素和安置在試驗(yàn)段入口處的渦流發(fā)電機(jī)共同作用形成【12】。螺旋部分和風(fēng)洞的尺寸及粗糙元素的分布情況共同影響著邊界層的特性。

10、他們運(yùn)用了一個(gè)1-D的熱絲探頭恒溫風(fēng)速儀（CTA，丹迪）在每個(gè)測(cè)試點(diǎn)以1.0kHz的抽樣頻率和65S的抽樣周期，對(duì)進(jìn)風(fēng)風(fēng)速大小和氣流紊亂程度進(jìn)行了成功的測(cè)量。試驗(yàn)測(cè)量了在距離螺旋轉(zhuǎn)臺(tái)前緣30cm處的未擾動(dòng)流平均流速和試驗(yàn)風(fēng)的湍流強(qiáng)度分布，并且采用了建筑平均高度為9m處的參考流速4.6m/s。圖4.表示在距離螺旋轉(zhuǎn)臺(tái)前緣30cm處測(cè)量的未擾動(dòng)流的平均流速和試驗(yàn)風(fēng)的湍流強(qiáng)度分布。適合試驗(yàn)數(shù)據(jù)的關(guān)系式為：u z0.27 (1)u代表風(fēng)速（m/s）；z是離地面的高度（m）。試驗(yàn)運(yùn)用位于街道內(nèi)建筑表面的精細(xì)的壓力水龍頭測(cè)量了建筑表面的風(fēng)壓。壓力信號(hào)被一內(nèi)徑為1mm的塑料管用氣動(dòng)方式傳輸給了可以將氣壓轉(zhuǎn)化

11、為電壓的壓力傳感器。為了同時(shí)監(jiān)測(cè)四個(gè)測(cè)量位置的壓力，四個(gè)傳感器在同一時(shí)間被使用。除了表面測(cè)量，還測(cè)量了風(fēng)洞地面1m以上高度，距模型中心上游2m處的參考靜壓。試驗(yàn)運(yùn)用了皮托管測(cè)量此參考靜壓。關(guān)于繞建筑流動(dòng)的流體的風(fēng)洞試驗(yàn)最嚴(yán)重的難題是障礙物的存在。為了解決這一難題，一個(gè)關(guān)于建筑阻斷作用的試驗(yàn)已成功進(jìn)行，與此同時(shí)，在測(cè)量壓力時(shí)，一個(gè)修正系數(shù)已被估算出來(lái)并運(yùn)用到壓力計(jì)算中，詳細(xì)試驗(yàn)信息見(jiàn)附錄。時(shí)間平均壓力表示在40s的周期中以100Hz的頻率抽樣調(diào)查的平均瞬時(shí)壓力值決定的壓力。為了測(cè)量作用于建筑表面的風(fēng)壓，9個(gè)測(cè)壓孔被安置在每棟建筑的1.5m、4.0m和6.5m這三個(gè)測(cè)量位置。如圖5所示。在目前的研

12、究中，用無(wú)量綱壓力系數(shù)（比如：壓力的差異由在建筑物頂部確定的參考高度處的動(dòng)壓力將其格式化）表示作用于建筑表面的風(fēng)壓。其無(wú)量綱壓力系數(shù)用下面的方程式表示【13,14】： （2）其中Pw表示所測(cè)量的壓力；表示空氣密度；uref表示參考風(fēng)速，參考風(fēng)速是建筑物頂部處選取的風(fēng)速。4. 結(jié)構(gòu)討論4.1.點(diǎn)型壓圖6-9表示在四個(gè)模型不同風(fēng)向上沿街道建筑表面?zhèn)攘康娘L(fēng)壓系數(shù)值。沿每棟建筑表面的3個(gè)測(cè)量高度（比如，s=1.5m，4.0m和6.0m）被考慮在內(nèi)，如圖5所示。需要注意的是模型（）的街道處，相鄰建筑間沒(méi)有間斷，但是測(cè)壓孔的位置與另外三個(gè)建筑模型的相同。如此，對(duì)模型（）中心部分，可假定其中心建筑A1到A8

13、，B1和B2之間沒(méi)有空隙且是靜止的。從圖6-9所示的大量的風(fēng)壓數(shù)值可以總結(jié)出許多信息。首先，從圖表可以推到的大體信息是：對(duì)s=1.5m和4.0m處的所有表面的Cp的值均為負(fù)值，這就說(shuō)明在試驗(yàn)的風(fēng)向上，這些建筑表面表面并沒(méi)有直接顯露在流體中。另一方面，在6.5m處，位于街道右面的幾乎所有建筑（如，A5-A8）的Cp為正值，尤其是在 =0º,22.5º和45º處。這一現(xiàn)象可歸因于位于交通道路旁街道入口處的面積的增加，大量的風(fēng)通過(guò)這一位置進(jìn)入街區(qū)并使壓力增加。另一重要的結(jié)論是：幾乎所有的Cp的最小值發(fā)生在A4和A8的=270º方向的表面處，在這一風(fēng)向上，幾乎大

14、量的風(fēng)從建筑頂部處的剪力層進(jìn)入到街區(qū)，因此，流體接觸這些建筑表面的概率是很低的。當(dāng)風(fēng)向變化時(shí)在相同表面處的Cp數(shù)值將發(fā)生較大的變化，這一現(xiàn)象可以從S=1.5m和4.0m處清楚的觀測(cè)到。另一方面，在S=6.5m處，可觀測(cè)到一渺小的差異。街區(qū)的風(fēng)供應(yīng)量受供應(yīng)風(fēng)向的變化的影響（因其受當(dāng)?shù)仫L(fēng)流動(dòng)的影響），反過(guò)來(lái)供風(fēng)量也會(huì)影響壓力系數(shù)的大小。從圖6-9可以看出：能滿(mǎn)足作用在位于密集市區(qū)的城市街區(qū)中的建筑的自然通風(fēng)要求建設(shè)模式（在四個(gè)模型中）的確定并不是個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)。為了進(jìn)行比較，比如：風(fēng)向變化，Cp的最小值和最大值.等，大量參數(shù)被考慮了進(jìn)來(lái)，但是，對(duì)于每一個(gè)參數(shù)其結(jié)果可能會(huì)有所不同。如此，未進(jìn)行所期望的

15、比較來(lái)確定最佳的模型過(guò)程的協(xié)調(diào)一致，將以區(qū)域平均壓力為基礎(chǔ)，在下面的章節(jié)中將引入。4.2區(qū)域平均壓力由于區(qū)域平均壓力被看作為點(diǎn)壓力的積聚【15】，在確定的風(fēng)向上，建筑表面的（Cp）avg的值將會(huì)被認(rèn)為是該表面上所有點(diǎn)壓力的最佳代表。(Cp)avg是從每個(gè)表面上的平均點(diǎn)壓力系數(shù)獲得的，圖10.表示在不同風(fēng)向上4種模型街區(qū)表面上(Cp)avg的變化。圖中表示的風(fēng)壓系數(shù)表示某一建筑表面上所有測(cè)量點(diǎn)的平均（每個(gè)建筑表面有9個(gè)點(diǎn)面向街區(qū)）。在=0º,22.5º和45º方向上，對(duì)所有模型從A1到A4和A5到A8(Cp)avg將增加。這一現(xiàn)象可以歸因于在該方向上壓力的增加，結(jié)果

16、當(dāng)風(fēng)穿越建筑的墻壁時(shí)，風(fēng)速將降低（尤其是在像模型（）這樣建筑之間沒(méi)有空隙這樣的例子）。同樣的趨勢(shì)明顯的出現(xiàn)在90º的情況中，此時(shí)風(fēng)將通過(guò)入口順利的進(jìn)入街區(qū)。當(dāng)風(fēng)向增加為270º時(shí)，它的壓力系數(shù)趨向于與90º的壓力系數(shù)相反，由于動(dòng)量通過(guò)整個(gè)屋頂高度的剪切層傳遞動(dòng)量，這種現(xiàn)象可以被稱(chēng)為循環(huán)渦出現(xiàn)在街區(qū)內(nèi)。在這種情況下，風(fēng)將順利的從街的入口進(jìn)入，這將使從A4（或A8）到A1（或A5）方向上的壓力減小。同時(shí)，我們將會(huì)發(fā)現(xiàn)所有模型從A4到A8所有模型建筑的(Cp)avg值得最大值的差異，這將與這兩座建筑物在陣列內(nèi)的位置有關(guān)。當(dāng)風(fēng)以315º的傾角流動(dòng)，從A1到A4的

17、所有類(lèi)型的建筑的平均壓力系數(shù)將減少，而從A5到A7的前三個(gè)類(lèi)型的建筑的平均壓力系數(shù)將保持不變，但A8得所有類(lèi)型的建筑的平均壓力系數(shù)間減少。這一現(xiàn)象有如下解釋?zhuān)?315º時(shí)，大量的風(fēng)會(huì)從頂面邊界進(jìn)入研究區(qū)域，然后將在街區(qū)內(nèi)形成一大的非對(duì)稱(chēng)的循環(huán)渦。從A1到A4和A8的建筑表面將會(huì)處在循環(huán)渦的較弱區(qū)域，從而使從A1到A4和A8的建筑表面的負(fù)壓在這一方向上增加。從另一方面來(lái)說(shuō)，建筑A5到A7將會(huì)接觸從區(qū)域頂部邊界和A1到A4間的空隙流入的流體流動(dòng)。在模型（）中，圍繞街區(qū)交錯(cuò)分布的建筑會(huì)阻止風(fēng)從間隙（A1到A4間的）到從A5到A8的流動(dòng)，這也會(huì)使它們表面的平均(Cp)avg減小。從這一風(fēng)向的

18、(Cp)avg的估計(jì)值來(lái)看，這一風(fēng)向并不適合所有類(lèi)型，尤其是有(Cp)avg最小值的類(lèi)型（）與其他模式相比，在街區(qū)的通風(fēng)性能方面模型（）和（）幾乎密集區(qū)域最不理想得選擇。圖10.顯示在不同風(fēng)向上，(Cp)avg的最大值和最小值有很大的波動(dòng)，這將表示這些模型不適于建在全年風(fēng)向變化的地點(diǎn)。同時(shí)，模型（）和（）與其他模型相比，在平均壓力系數(shù)上地方風(fēng)表現(xiàn)出了平均現(xiàn)象。如果在這兩個(gè)模型間進(jìn)行另一比較，模型（）將會(huì)未來(lái)密集區(qū)域的最佳選擇，這個(gè)選擇是基于在相同的方向上模型（）的(Cp)avg的值比模型（）的大很多的觀察。4.3.壓力梯度計(jì)算為了對(duì)不同的建筑類(lèi)型的然通風(fēng)的作用進(jìn)行估計(jì)，另一個(gè)表示符號(hào)將在本節(jié)中

19、引入。這個(gè)符號(hào)依靠完全封閉的建筑的動(dòng)壓的不同而進(jìn)行合理的估計(jì)： （3）Cp是建筑間相對(duì)外表面壓差,(Cp1)avg是面1上的平均壓力系數(shù)，(Cp2)avg是面2上的平均壓力系數(shù)，面1和面2是同一建筑相反的外表面，如圖11所示。為了說(shuō)明壓差的概況，對(duì)A1，A3，A5和A7建筑的所有類(lèi)型的數(shù)據(jù)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。圖12表示上述四種建筑4種類(lèi)型表面的平均Cp，結(jié)果表示了在所考慮的風(fēng)向上，建筑的每層的相對(duì)表面平均Cp的差值，從圖表得到的大體結(jié)論是：大多數(shù)情況下，Cp的值是很小的，這或許與同列建筑的高度相同有關(guān)，因?yàn)橄嗤叨鹊囊涣薪ㄖ粫?huì)使壓力變化。另一個(gè)結(jié)論是：所有建筑的最大壓力梯度Cp發(fā)生在建筑的第三層表面

20、之間，尤其是在街區(qū)右邊的建筑（A5和A7），這與這一高度存在的高風(fēng)速有關(guān)。同時(shí)，在=315º時(shí)，相同建筑（如A5和A7）各表面的最大值是被測(cè)量出來(lái)的。由于在這一方向上，進(jìn)入街區(qū)的大部分是來(lái)自于頂部的剪力層，那么這些建筑第三層的外表面，與這些建筑的背面相對(duì)時(shí)將會(huì)處于高風(fēng)壓區(qū)域，可以得出這樣的結(jié)論：A1，A3表面的Cp最大值發(fā)生在=45º，但對(duì)于A5，A7來(lái)說(shuō)，它們?cè)?0º，=45º和=315º分別有三個(gè)最大值，這就表明：進(jìn)入街區(qū)的風(fēng)量與風(fēng)向有關(guān)。另一個(gè)重要結(jié)論是：對(duì)這4種類(lèi)型建筑來(lái)說(shuō)，Cp的最大值出現(xiàn)在A1和A5的相對(duì)外表面上，這或許與這些建筑在

21、交通道上的位置有關(guān)，與作用在相對(duì)面上壓力相比，風(fēng)的流動(dòng)會(huì)使壓力增加?；谝陨辖Y(jié)論，我們可以看出壓力梯度在-0.050.25間微小變動(dòng)。然而，對(duì)所選建筑地方風(fēng)的自然通風(fēng)的完成與風(fēng)向有關(guān)。結(jié)果以建筑地點(diǎn)風(fēng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)風(fēng)速的超出概率進(jìn)行分析從而為改善這些建筑的自然通風(fēng)而尋找出最佳的建筑方向和風(fēng)向這一方法是可取的。這樣的分析已經(jīng)被另一研究的人員實(shí)現(xiàn)【16】。這些研究結(jié)果表明：相鄰建筑間有空隙的密集建筑列可設(shè)置在這一建筑地點(diǎn)的任何風(fēng)向上。這一現(xiàn)象可以歸因于：狹縫的出現(xiàn)，對(duì)可使通風(fēng)速率增加的變化風(fēng)向來(lái)說(shuō)，可使空氣的交換速率減小。相應(yīng)地，研究表明：在4種建筑模型中，模型（）有最高的透氣性能。這一模型

22、的結(jié)果表明：相鄰建筑的狹縫的出現(xiàn)被設(shè)計(jì)者和規(guī)劃者作為重要一項(xiàng)因素。狹縫可將較多的風(fēng)引入城市區(qū)域中，這也將促進(jìn)通風(fēng)的進(jìn)程。5. 結(jié)論對(duì)密集地區(qū)街區(qū)的建筑表面風(fēng)壓分布而言，誘使自然通風(fēng)的試驗(yàn)調(diào)查已被完成。作為一研究案例，在不同風(fēng)向上對(duì)密集地區(qū)不同幾何形狀的4種代表性模型進(jìn)行了檢測(cè)，由此可對(duì)建筑的最佳類(lèi)型進(jìn)行估計(jì)，使流入研究區(qū)域的的風(fēng)的流動(dòng)增強(qiáng)，同時(shí)，也可使常年風(fēng)向變化不定的地區(qū)擁有一致的情況。研究表明建筑的排列方式和風(fēng)向，對(duì)流入城市區(qū)域的風(fēng)的特性有顯著的影響，反過(guò)來(lái)，城市區(qū)域也會(huì)影響自然通風(fēng)。在這些建筑模型的研究中，對(duì)自然通風(fēng)來(lái)說(shuō)，模型（）是未來(lái)密集區(qū)域的最佳選擇。這一類(lèi)型研究結(jié)果表明相鄰建筑狹縫

23、的出現(xiàn)被設(shè)計(jì)者和規(guī)劃者作為重要因素，狹縫可使進(jìn)入城市區(qū)域的風(fēng)量增減也可促進(jìn)通風(fēng)的進(jìn)程。附錄.對(duì)由于阻力存在的風(fēng)洞試驗(yàn)的壓力修正系數(shù)的估計(jì)A.1.概括阻塞是建筑物周?chē)諝饬鲃?dòng)的風(fēng)洞試驗(yàn)中的一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，研究建筑阻塞的影響的實(shí)驗(yàn)，得出了一個(gè)可在壓力測(cè)量時(shí)考慮的修正因子。A.2.實(shí)驗(yàn)設(shè)置實(shí)驗(yàn)安排如下：如圖A.所示，有三個(gè)點(diǎn)需要考慮在內(nèi)：A點(diǎn)：是參考?jí)毫y(cè)量點(diǎn)（靜態(tài)和動(dòng)態(tài)）。B點(diǎn)：是轉(zhuǎn)盤(pán)中心與A有相同的高度。C點(diǎn)：是位于建筑頂高度處表面的點(diǎn)。Pw是無(wú)建筑物存在時(shí)，被測(cè)量壁面的壓力（假設(shè)）。是建筑物的存在時(shí)，建筑物表面的被測(cè)量壁面的壓力。注意：動(dòng)態(tài)壓力在這里是不被測(cè)量的，計(jì)算方法是通

24、過(guò)測(cè)量靜態(tài)和總壓力，并減去它們，靜態(tài)和總壓力是用以單畢托管測(cè)量獲得的，在管尖處，Ptotal被測(cè)量出來(lái)，在管分流的終點(diǎn)處，Pstatic被測(cè)量出來(lái)。A.3.方法由于建筑模型的阻斷作用，對(duì)估算被測(cè)量壓力來(lái)說(shuō)，需要一個(gè)修正因子，在添加的建筑物前的第一階段，圖中的所有量均被測(cè)量。再添加后的第二階段，我們盡可以測(cè)量 ， 和 。使用下面的指導(dǎo)方程：風(fēng)壓系數(shù)可表示為：其中P是由于阻斷作用的使流線萎縮時(shí)的壓力。方程組（A - 1）可重新排列如下：表（A）測(cè)量阻塞校正因子的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較兩個(gè)方程的Cp，修正系數(shù)C1可估算為：C1=P-修正因子值：C1=0.1653。這種數(shù)值被認(rèn)為是在被記錄的壓力系數(shù)。表A表示阻

25、塞的修正因子得測(cè)量實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果。參考文獻(xiàn)：1Zhang A,Gao C,Zhang L. Numerical simulation of the wind field around different building arrangements.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 2005;93:891-904.2Tsutsumi J,Katayama T,Nishida M.Wind tunnel tests of wind pressure on regularly aligned buildings. Journ

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