小木屋舒適性研究的論文綜述

1、小木屋舒適性研究的論文綜述徐俊 0704031201. 流體力學(xué)的發(fā)展1.1回顧所謂現(xiàn)代流體力學(xué)指的是, 用現(xiàn)代的理論方法、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)技術(shù), 研究同現(xiàn)代人類社會生產(chǎn)活動和生存條件緊密相關(guān)的流動問題的學(xué)科領(lǐng)域。流體力學(xué)正處在一個用理論分析, 數(shù)值計(jì)算, 實(shí)驗(yàn)?zāi)M相結(jié)合的方法, 以非線性問題為重點(diǎn), 各分支學(xué)科同時并進(jìn)的大發(fā)展時期。最重要的是, 計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展, 從根本上改變了流體力學(xué)面臨非線性方程就束手無策的狀況, 大量數(shù)據(jù)采集和處理也就成為可能因?yàn)閷?shí)際問題大多是學(xué)科交叉的, 新興學(xué)科領(lǐng)域的出現(xiàn)也是十分自然的。1.2展望在未來, 流體力學(xué)仍有著極其廣闊的應(yīng)用前景, 對于人類和我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社

2、會的持續(xù)發(fā)展的各個方面有著不可忽視的作用。根據(jù)以上所提出的重要科學(xué)技術(shù)問題,還可以看出,21世紀(jì)流體力學(xué)是本世紀(jì)現(xiàn)代流體力學(xué)發(fā)展的深化和繼續(xù), 隨著計(jì)算機(jī)的不斷更新?lián)Q代, 不但可以解決極其困難復(fù)雜的正問題, 將結(jié)果形象逼真地顯示出來, 而且可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制，所以要繼續(xù)發(fā)展大規(guī)?？啤?介與工程計(jì)算, 研究并行算法與可視化技術(shù)，算流體力學(xué)在其中發(fā)揮更大的作用。11.3 CFD技術(shù)的基本介紹計(jì)算流體動力學(xué)(Computational Fluid Dynam2ics) 是通過計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖像現(xiàn)實(shí), 對包含有流體流動和熱傳導(dǎo)等相關(guān)物理現(xiàn)象的系統(tǒng)所做的分析。CFD的基礎(chǔ)思想可歸結(jié)為: 把原來在時

3、間域及空間域上連續(xù)的物理量的場, 如速度場和壓力場, 用一系列有限個離散點(diǎn)上的變量值的集合來代替, 通過一定的原則和方法建立起關(guān)于這些離散點(diǎn)上場變量之間關(guān)系的代數(shù)方程組, 然后求解代數(shù)方程組獲得場變量的近似值。2 利用CFD 技術(shù)研究室內(nèi)空氣品質(zhì)( IAQ: in2door air quality) 問題, 主要是通過求解偏微分方程, 得到室內(nèi)各個位置的風(fēng)速、溫度、相對濕度、污染物濃度、空氣齡等參數(shù), 從而評價通風(fēng)換氣效率、熱舒適和污染物排除效率等。3 2. 斜坡屋頂?shù)慕榻B2.1斜屋面的基本形式(1)雙面斜坡屋面，這種形式最簡單，純粹是解決頂層夏季悶熱和雨天滲漏的問題。一般做法屋面為基層英紅彩

4、瓦，吊頂采用鋼筋混凝土樓板。凈高2.10m以下空間所占面積居多，且無窗戶，不能采光、通風(fēng)，難以利用。但浪費(fèi)實(shí)在是可惜，有的住戶自制木梯，在斜屋內(nèi)貯藏物品。(2)雙面斜坡屋面設(shè)老虎窗。每一開間增加一個老虎窗, 解決采光、通風(fēng)。老虎窗有三角形、半圓形等, 豐富了立面造型。屋脊下空間凈高較高, 除夏季高溫季節(jié)外, 可作為臥室。檐溝處凈高較低, 作為雜物間。這種形式, 由于凈高2.10m以下面積居多, 利用率很低。(3)斜屋面與平屋面相結(jié)合。這種形式凈高增加, 窗戶較大, 采光通風(fēng)好, 利用率大大提高。缺點(diǎn)是平屋面仍存在隔熱、滲漏問題。(4)設(shè)置屋頂露臺。檐溝處凈高較低, 用途不大, 設(shè)置平臺, 使頂

5、層住戶有一個較寬暢的室外空間, 這兒視野開闊, 陽光充足, 為住戶提供了屋頂花園。存在問題同上種類型屋面。42.2 斜坡屋面板的內(nèi)力分析對于較規(guī)整的坡屋面，三坡或四坡屋面，板的內(nèi)力與板的坡角關(guān)系較大。在條件相同的前提下，當(dāng)n/b1/3.5(坡角約16°)時，坡屋面板起拱的作用較小，這時按板的全跨L 計(jì)算(即按平面板計(jì)算)較為穩(wěn)妥；當(dāng)n/b1/3(坡角約18.3°)時，拱的作用已能體現(xiàn)；當(dāng)n/b1/2.5(坡角約21.8°)時，則拱的作用較為明顯，坡板轉(zhuǎn)折角的彎矩接近零，這時若像平面板按全跨l 計(jì)算則不太合理，按此計(jì)算結(jié)果配筋則浪費(fèi)較大；當(dāng)n/b>1/2.5

6、時更是如此。此時要準(zhǔn)確計(jì)算，須應(yīng)用有限元方法和相應(yīng)的計(jì)算軟件，且必須對結(jié)果加以分析，才能作為結(jié)構(gòu)配筋使用，這一過程相對費(fèi)時繁瑣，一般的設(shè)計(jì)單位較難做到，有鑒于此我們嘗試采用條分法進(jìn)行近似的簡化計(jì)算。52.3 三角形屋架三角形屋架因材料不同，分為木屋架、鋼屋架、鋼木屋架、鋼筋混凝土屋架等，此種結(jié)構(gòu)受屋面荷載作用，一般屋架的每一桿件只產(chǎn)生沿桿件長方向的軸向力，幾乎不產(chǎn)生剪力和彎矩，而材料耐受軸向力的性能都比較好，故桿件截面尺寸較小。優(yōu)點(diǎn):自重輕、節(jié)省材料、整體剛度好，好于梁柱疊加的木構(gòu)架體系，故抵抗房屋橫向水平力更強(qiáng)。三角形屋架尤其適用于跨度大的現(xiàn)代廳堂類仿古建筑。6 3. 各國小木屋的設(shè)計(jì)特色3

7、.1 芬蘭木屋芬蘭人對木制房屋情有獨(dú)鐘。在他們看來，這種房屋的最可取之處是完全符合環(huán)保要求，具有較高的生態(tài)價值。木屋里空氣新鮮純凈，置身其間不但舒適溫馨，而且有益于健康。從上個世紀(jì)90 年代中期以來，芬蘭政府一直在鼓勵人們利用木材建造房屋。現(xiàn)在，木制的辦公建筑物、住宅和商品房在各地隨處可見。部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了全部用木材建造的住宅區(qū)，令人耳目一新，倍感親切。3.2 挪威木屋典型的北歐民居以木材為建筑材料，設(shè)計(jì)古拙大方，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看上去，宛如兒童堆積起來的玩具小屋。其中綠色小木屋尤其引人注目，它不像常見的居室那樣，在木樓頂平臺上擺放綠草盆花，而是在屋頂木梁上以樺樹皮作為“氈”，再鋪上20 至30 公分厚

8、的土，然后植草，形成綠蓋屋頂。中間還夾有搖曳的小花，渾然天成，美觀而實(shí)用，在一定程度上能起到保溫調(diào)控的作用。有的為木石小屋，用巖石壘墻，配以木質(zhì)門窗和綠草屋頂，門廊上一株活樹做柱子，整個造型自然協(xié)調(diào)，清新別致，極具質(zhì)樸的美感。有的卻是土草小屋，造型獨(dú)特：半圓形的土包，小小的煙囪，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看上去酷似覆蓋著綠草的“土球”，返樸歸真，原始有趣。7說起雕塑，挪威首都奧斯陸的維爾蘭雕塑公園最有名氣，這些雕塑小品，使木屋別具一格，彰顯歐式古典建筑的獨(dú)特魅力。而這里的雕塑小品好像是自由藝術(shù)的杰作，沒有一定之律，不像維爾蘭公園，全是清一色的人物，而這里的雕塑小品卻是人神共舞，遠(yuǎn)古似牛非牛、似鹿非鹿的動物等，雖然數(shù)

9、量不多卻十分醒目。84. 熱舒適度的研究4.1 熱舒適性的概念熱舒適是人體對熱環(huán)境的主觀熱反應(yīng)。美國供暖、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)( ASHRAE Stand􀀂ard55- 1992) 中明確定義: 熱舒適是對熱環(huán)境表示滿意的狀態(tài) 。94.2 熱舒適度計(jì)算假設(shè)由于人的體質(zhì)等各不相同, 新陳代謝率等多種因素均存在差別, 因此在計(jì)算熱舒適度時需要進(jìn)行一些假設(shè), 假設(shè)條件如下:(1)人員在空調(diào)房間內(nèi)的活動狀態(tài)為靜坐休息時, 新陳代謝率M = 58W /m2; 當(dāng)事輕體力活動時,M = 70W /m2。(2)人員在夏季一般穿短衫, 中長短褲。在空調(diào)房間內(nèi)的衣著量幾乎一樣, 取衣服熱阻

10、Icl =0.5clo( 0.08m2K /W )。(3)當(dāng)人體處于靜坐休息或從事輕體力活動時, 人體對外做功功率近似為W = 0。101 現(xiàn)代流體力學(xué)發(fā)展的回顧與展望2 王福軍. 計(jì)算流體動力學(xué)分析M . 北京: 清華大學(xué)出版社, 2004.3 師奇威. CFD 技術(shù)及其應(yīng)用 J . 國際電力, 2005( 12) :14- 17.4 斜坡面空間的利用5 坡屋頂結(jié)構(gòu)建筑的相關(guān)設(shè)計(jì)問題探討6 仿古建筑坡屋面設(shè)計(jì)探討7 木屋 富有特色的北歐民居8 挪威卑爾根的小木屋9 ASHRAE ANSI /ASHRAE Standard 55- 1992. Therm a l en􀀂v ironm ent conditi