基于FLUENT模拟的通风屋顶流场分析

胡晓蕾　高　岩

(北京建筑大学环境与能源工程学院，北京　100044)

0　引言

近年来，随着绿色建筑的大力发展，人们越来越关注室内环境的舒适度，建筑节能日益受到广泛的关注。在这样的大趋势下，空调技术不断发展，而空调技术带来的能源消耗和“空调病”等现状也日益突出。面对现今能源紧张、节能压力增大、空气品质下降、建筑综合症等状况，自然通风这一传统的气候适宜性技术开始受到人们的青睐[1]。本文首先介绍了通风屋顶的结构、原理等，之后通过运用流场模拟软件FLUENT来模拟分析其内部的温度和流速分布。

1　建筑通风

1.1　建筑通风的目的

建筑自然通风的目的主要有两个:一是使用建筑手法营造一个良好的自然通风室内环境；二是采用科学技术，使夏季在室内人们可以感受到凉爽而冬季又不会感觉潮湿[2]。它在很大的程度上降低人们对空调的使用率从而降低电耗，节约能源。另一方面，自然通风又可提供充足的新风量，从而改善室内的空气品质，降低呼吸道疾病的发病率。

1.2　自然通风的形成原因

自然通风包括完全自然通风和机械辅助的人文通风。而完全自然通风的形成主要由两个方面决定，即“压力差”和“温度差”。具体来说是风速流动形成压力差和墙壁温度不同造成的室内外温差引发了室内外空气的流动[3]。

1.3　屋顶结构在自然通风中的作用

随着空间高度的上升而温度越来越高的现象使得由于高度差带来了温度的差异，整个建筑物自上而下纵向会形成一个类似“竖井”的结构，由温度的差异来加速了气流的运动，总而言之，概括为就是“温差产生热压，热压带动气流,气流引发通风”[2]。……