[發明專利]一種水流模擬建筑風環境的實驗裝置

有效

• 申請號: 201310397247.7
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103473980A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 雷祖康;肖路;李心瑤;盛毅;劉小虎
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G09B25/04
• 分類號: G09B25/04
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明涉及一種建筑風環境試驗測試裝置，更具體地，涉及一種水流模擬建筑風環境的實驗裝置。

背景技術

隨著現代生活水平的不斷提高，人們對建筑的功能要求也日益提高，特別是要求保持建筑物室內外的良好通風同時避免廢氣回流，營造人體生理舒適度高的建筑室內環境，并通過良好的自然通風來減少使用空調，降低日益激增的建筑能耗。因此，建筑風環境研究已成為現代建筑設計研究的一項非常重要的課題，越來越受到行業內的密切關注和重視。同時，建筑風環境認知、研究也是建筑設計教學、實踐的重要內容，并且由于其重要的研究價值和良好的發展前景而成為學生非常關注并感興趣的方向之一。

目前用于建筑風環境研究的手段通常有風洞實驗和計算機模擬預測兩種。采用風洞（wind?tunnel）模擬建筑風環境的方式，雖然能夠比較準確地控制試驗條件，但所需的實驗環境規模較大，試驗儀器昂貴、運轉費用高，而且實驗地點固定，不利于教學場合，因此不能滿足不同類型建筑物的風環境模擬測試需要，并由于其成本高昂也難以適用教學活動需要。計算機模擬預測風環境的優點在于靈活性和反復模擬功能，但是由于其建模缺乏統一可信的測量尺寸，往往無法適用于復雜建筑形體的室內外風環境和精確的風速風向，使實驗結果與實際情況存在較大差異，并且存在教學直觀性不強等問題。因此，在相關領域亟需尋找更為完善、便于操控的模擬方式，以便實現在工程設計和教學過程中更好地實現對建筑風環境的認知及研究。

發明內容

針對現有技術的建筑風環境實驗裝置的缺陷和改進需求，本發明目的在于提供一種水流模擬建筑風環境的實驗裝置，包括風環境模擬系統和視覺體察系統，風環境模擬系統制造循環水流流過微縮的建筑模型，通過水流模擬建筑內外的風環境作用，視覺體察體系采集記錄建筑風環境作用軌跡以便進一步的深入研究，本實驗裝置設計精巧、結構緊湊、操作方便，模擬相似度高，實驗結果有較高的研究參考價值，并且由于體積小巧、便于攜帶、成本低廉而特別適用于課堂教學、實驗活動。

本發明為解決技術問題采用的技術方案是：

一種水流模擬建筑風環境的實驗裝置，包括風環境模擬系統和視覺體察系統，所述風環境模擬系統包括主箱體，所述主箱體為上部開口的矩形箱體結構，所述主箱體的中部由兩塊平行于主箱體長邊且固定在底板上的固定擋板和一塊平行于主箱體短邊的可抽取式的活動擋板圍護成一側開口的矩形箱體結構的內區，所述內區的四周為外區，所述內區的內部由一塊平行于主箱體短邊的可抽取式的活動擋板進一步分隔為緩沖區和實驗區，其中開口一端為實驗區，所述緩沖區與實驗區的相鄰處還設置有可抽取式的格柵，所述實驗區內固定有建筑模型，所述外區與緩沖區相連的一側設置有潛水泵，所述視覺體察系統包括影像采集單元和支撐裝置，所述影像采集單元通過支撐裝置連接在主箱體的上方。

一種水流模擬建筑風環境的實驗裝置，所述實驗裝置還包括建筑模型固定裝置，所述建筑模型固定裝置由模型平臺、調平螺栓和固定槽組成，所述模型平臺通過調平螺栓固定在實驗區的底板上，所述模型平臺的上表面還固定有兩個平行的固定槽，所述建筑模型的兩條平行的外邊緣分別固定在兩個固定槽內。

一種水流模擬建筑風環境的實驗裝置，所述視覺體察系統還包括實驗數據顯示分析工具，所述影像采集單元與實驗數據顯示分析工具相連，并將采集的實驗數據輸入實驗數據顯示分析工具。

一種水流模擬建筑風環境的實驗裝置，所述支撐裝置包括可伸縮的豎支架、橫支架和滑桿，所述可伸縮的豎支架為4根，底部分別固定在底板上的實驗區四個頂點處，橫支架為2根，分別固定在豎支架的頂部并與主體箱體的長邊相平行，所述橫支架上設有軸向滑槽，所述滑桿的兩端分別裝有滑輪，所述滑桿通過滑輪固定在橫支架的滑槽中并可沿滑槽滑動，所述影像采集單元固定在滑桿上。

一種水流模擬建筑風環境的實驗裝置，所述實驗裝置還包括染色裝置，所述染色裝置包括裝有色顏料的有色顏料管，所述有色顏料管的兩端裝有滑輪，所述有色顏料管通過滑輪固定在橫支架的滑槽中并可沿滑槽滑動，所述有色顏料管的下方設有開口.

一種水流模擬建筑風環境的實驗裝置，所述有色顏料管的開口為設在下方的一排圓孔，所述有色顏料管的內部設有螺旋閥門，轉動螺旋閥門可使下方的一排圓孔同時開啟或關閉。

一種水流模擬建筑風環境的實驗裝置，所述有色顏料管的上部設有加注口，所述有色顏料管一端還設置有色顏料表。

一種水流模擬建筑風環境的實驗裝置，所述格柵為兩片以上，每片格柵具有不同的規格。