[發明專利]一種嚴寒地區開放辦公空間自然通風設計方法

有效

• 申請號: 201410307487.8
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104133939A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 孫澄;梅洪元;劉蕾;張宇;邱麟
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 李濤

技術領域

本發明屬于辦公建筑被動設計技術領域，具體是涉及一種嚴寒地區開放辦公空間自然通風設計方法。

背景技術

近年來，我國在人口增長與城市化快速進程、體力勞動模式向腦力勞動模式轉換的趨勢下，許多大中型城市的建筑密度正逐年升高。承擔著辦公功能的高層建筑如雨后春筍一般，在容納了大量城市人口的同時，也逐漸顯現出了高速發展的副作用——對自然環境與人體健康的雙重威脅。高層辦公樓由于受高層梯度風的限制，經常呈現封閉的形態，依靠空調等機械維持室內適宜的環境。使用被動式降溫、采暖等措施的辦公樓，消耗著大量資源，同時，長時間處于封閉空間的使用者不可避免的患上一系列生理及心理疾病。隨著生活節奏、社會要求、設計定位等方面不斷產生著新的變化，現代高層辦公建筑設計被提出了生態化、人性化、智能化等新要求。

為了回應這樣的要求，高層辦公建筑正在經歷全封閉化、主動式設計向開放化、被動式設計的轉變，而自然通風即是被動式設計中重要的一環。采用自然通風的高層辦公建筑，能夠為使用者創造舒適的辦公環境，提高工作效率，同時為節能減排的生態目標盡一份力。分析哈爾濱氣候可知，夏季僅有12％的時間處于舒適區外，自然通風設計潛力極大。尤其在過渡季采用自然通風是建筑設計的最佳對策。這里所說的過渡季是指室內、外空氣參數比較而定的。由于空調系統全年運行過程中，室外參數總是處于一個不斷變化的動態過程之中，即使是夏季，在每天的早晚也有可能會出現過渡季工況。因此，過渡季在設計工況中并不單單指自然地春、秋季節。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明選擇高層辦公建筑開放辦公空間的自然通風設計為研究對象，以嚴寒地區的氣候條件為背景，提出了一種嚴寒地區開放辦公空間自然通風設計方法。

本發明的一種嚴寒地區開放辦公空間自然通風設計方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟1、明確實現自然通風的室內物理環境要求，并評價在嚴寒地區的客觀氣候條件，判斷區域內實現自然通風的可能性；

步驟2、調研嚴寒地區若干個開放辦公空間，運用抽樣調查與典型調查的方式，采樣方法為數據測量辦公空間尺寸、柱網、家具布置形式、墻體厚度及構造、門窗形式及尺寸，現場拍照與觀察調研辦公空間的建設狀況、空間布局、物理環境，問卷調查使用者對于開放辦公空間環境尺度、現有布局、自然通風的主觀評價信息，統計整理上述的調研數據歸納出嚴寒地區開放辦公空間典型模型，包括朝向、辦公空間的類別、通風方式、平面的尺寸與布局、門窗洞口的尺寸、家具的布置歸納嚴寒地區開放辦公空間典型模型，統計確定邊界條件及相關參數，建立模擬框架；

步驟3、使用CFD軟件Airpak對上述典型模型進行數字模擬實驗，驗證適用于幾種開放辦公空間模式的自然通風設計手段的有效性；根據統計歸納調研數據輸入室內熱源參數，圍護結構參數，氣象參數，對步驟2中建立的典型模型進行數字模擬實驗；

步驟4、針對嚴寒地區的地域特征，進行對比試驗進一步總結出嚴寒地區高層辦公建筑開放辦公空間的自然通風設計要點。

本發明的優勢在于以下：

1、系統性的總結嚴寒地區高層辦公建筑自然通風的歷史演變及揚棄過程，找出符合時代背景研究方向，重拾可應用于現今建筑實踐的思維方法，同時探索和學習新的研究方法和技術手段。

2、在社會對低碳、健康建筑的要求日益增長的背景下，通過自然通風與高層建筑的適應性策略研究，能夠在設計中提供一種基于風環境改善建筑舒適性的思維方法；能夠在建筑實踐、特別是高層辦公建筑中，加入生態、健康的視角，對設計進行客觀合理的分析，針對一定風環境條件下建筑空間、形態布局、技術應用等方面進行分析，形成一種系統化的設計方法。

3、以嚴寒地區的氣候條件、風環境特征、城市特點為背景，探討如何使上述設計方法得到合理應用。

說明書附圖

圖1為單側通風模型模擬流程圖；

圖2為雙側通風模型模擬流程圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖1-2以及具體實施方式對本發明進行更加詳細的說明。

本發明的一種嚴寒地區開放辦公空間自然通風設計方法，選擇高層辦公建筑開放辦公空間的自然通風設計為研究對象，以哈爾濱地區的氣候條件為背景。

步驟1、明確實現自然通風的室內物理環境要求，并評價在哈爾濱地區的客觀氣候條件，判斷區域內實現自然通風的可能性；