中庭天窗开启面积对自然通风影响研究

"基于中庭中和面分析的住宅建筑自然通风研究 (2012年)" 本文主要探讨了住宅建筑设计中如何通过优化中庭天窗的开启面积来提高自然通风效率，进而改善室内热环境。作者张敏慧和冯亮在2012年的研究中，针对中庭中和面这一概念进行了深入分析。中庭中和面是室内气流分布的一个关键指标，它标志着上下气流分界面，对于评估通风效果具有重要意义。 研究发现，中庭天窗开启面积的增大会直接影响中庭中和面的高度。每增加大约20%的天窗开启率，中和面上升一层楼的高度（3米）。当天窗开启面积达到76%时，中和面可上升至建筑的最顶层。这种现象是由于烟囱效应，即热空气上升，冷空气下沉，形成的自然对流。天窗越大，烟囱效应越显著，从而更有效地诱导自然通风。 此外，通过CFD（计算流体动力学）数值模拟，研究人员能够观察不同工况下中庭自然通风的效果。结果表明，随着天窗开启面积的增大，自然通风的性能逐步提升，有助于降低建筑内部温度，提高室内热舒适性。这对于节能和环保的住宅设计至关重要，因为自然通风可以减少对空调系统的依赖，降低能源消耗。 为了进一步优化通风效果，研究人员还考虑了中庭高度的延伸。增加中庭高度可以强化烟囱效应，更有效地将热空气排出，降低顶层建筑的温度，从而改善居住者的热舒适体验。这提示了在建筑设计中，合理调整中庭结构和天窗设置是提升住宅建筑自然通风性能的有效策略。 这篇论文提供了关于住宅建筑中庭设计的重要洞察，强调了中庭中和面、烟囱效应以及天窗开启面积在自然通风中的作用。这些发现对于建筑师和环境工程师在设计可持续、宜居的住宅时具有重要的参考价值。通过科学的计算和实验，我们可以更好地理解和利用自然通风原理，以创造更加健康、舒适的居住环境。