一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法和系统技术方案

一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法和系统，属于建筑自然通风技术领域，解决现有建筑竖井不能精确调温、实时且自动调节通风口面积的问题。本发明专利技术的方法包括：获取当前室内温度和当前室外温度；基于当前室内温度和当前室外温度的差值，并利用针对人员设置的温度舒适范围，通过判断每层的室内外温度差和压差，判断是否需要调温，或当前是否具备利用竖井进行调温的条件，通过设计室内余热的计算方法，求出每层需要的通风量，并可以根据该通风量计算通风口的面积，对竖井侧壁百叶开度大小进行调节。本发明专利技术适用于对建筑内部的自然通风和温度调控，成本低，应用价值极高。应用价值极高。应用价值极高。

【技术实现步骤摘要】
一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法和系统


[0001]本申请涉及建筑自然通风
，尤其涉及一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法和系统。

技术介绍

[0002]建筑内的电子设备、照明、人员等产生的热量，会导致建筑室内温度过高，而使得人员在建筑内的感受不舒适，目前需要通过空调等设备进行降温，会产生资源浪费和环境污染等缺陷。
[0003]建筑竖井可以通过对竖井侧壁百叶开度大小进行调节，从而实现自然通风的合理利用，实现建筑与自然共生。
[0004]目前的利用建筑竖井进行通风都仅限于对特定设备的降温，所以温度要求并不高，而人体对于温度的感知相交敏感一些，所以需要对温度的精准调控，并且目前利用建筑竖井通风都是人工手动调节通风口的大小，既无法精准调温也无法自动实时地对竖井的通风口面积进行调节，所以亟需一种可以实现精确调温的建筑竖井的自然通风方法和系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是为了解决现有建筑竖井不能精确调温、实时且自动调节通风口面积的问题，提供了一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法和系统。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术一方面，提供一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法，所述方法包括：
[0007]步骤1、获取每层的室内温度，判断所述室内温度是否在人员舒适范围内，若所述室内温度在所述舒适范围外，获取室外温度，并将在所述舒适范围外的室内温度对应的楼层标记为待调温层；
[0008]步骤2、判断所述待调温层的室内温度是否大于所述室外温度，若大于，且该温度差大于等于预设温度差值，执行步骤3；
[0009]步骤3、根据所述待调温层内的所有人员发热量、照明发热量、电子设备发热量和该待调温层面积，获取所述待调温层的室内余热；
[0010]获取若干个压力相关参数，所述压力相关参数包括：每层室内房间所对应的静压、每层对应的竖井内静压、每层外界环境所对应的压力；
[0011]步骤4、根据每层的室内温度，获取每层室内的空气密度，根据所述室外温度，获取室外的的空气密度；
[0012]步骤5、根据所述待调温层的室内余热、所述待调温层的室内温度、所述室外温度和所述待调温层室内的空气密度，计算所述待调温层所需的通风量；
[0013]计算所述待调温层的热压，该计算公式为：
[0014][0015]其中，ΔP
i
为所述待调温层的热压，ζ
i
为部件局部阻力系数，ν
i
为空气流速，ρ
i
为第i层对应的室内的空气密度，H为竖井高度，D
e
为竖井当量直径，λ
i
为摩擦阻力系数，n为总层数，i为层数；
[0016]步骤6、根据所述待调温层所需的通风量、所述若干个压力相关参数和所述待调温层的热压，利用自然通风孔口方程，获取所述待调温层出风口的面积，并根据所述待调温层出风口的面积，调整出风口的大小；
[0017]步骤7、测量每层竖井外压差，若所述竖井外压差小于零，则关闭所述待调温层出风口；
[0018]步骤8、当所述待调温层的温度差小于所述预设温度差值时，关闭所述待调温层出风口。
[0019]进一步地，所述舒适范围具体包括夏季舒适范围和冬季舒适范围。
[0020]进一步地，所述夏季舒适范围为24～28℃；所述冬季舒适范围为18～24℃。
[0021]进一步地，实时预设温度差值2℃。
[0022]进一步地，所述计算待调温层所需的通风量，该计算公式为：
[0023][0024]其中，m为所述待调温层所需的通风量，所述Q为所述待调温层的室内余热，c为空气比热，c＝1.0kJ/(kg
·
℃)，t
p
为所述待调温层的室内温度，t
wf
为所述室外温度，ρ为所述待调温层室内的空气密度。
[0025]进一步地，所述步骤3具体为：所述待调温层的室内余热等于所述待调温层的人员发热量、照明发热量、电子设备发热量求和后与所述面积乘积。
[0026]进一步地，所述步骤6之后还包括步骤A：实时获取待调温层的室内温度和室外温度，根据所述实时获取待调温层的室内温度和室外温度，对所述待调温层出风口的面积进行调整。
[0027]进一步地，所述步骤A具体包括：
[0028]实时获取待调温层的室内温度和室外温度，获取实时温度差；
[0029]当所述实时温度差小于所述预设温度差值与预设变小范围值之和且大于所述预设温度差值时，建立所述实时温度差和所述待调温层出风口的面积的线性关系；
[0030]利用所述线性关系，根据所述实时温度差，获取所述待调温层出风口的面积；
[0031]根据所述待调温层出风口的面积，对所述待调温层出风口的面积进行调整。
[0032]进一步地，所述自然通风孔口方程，具体为：
[0033][0034]其中，m
i
为第i层所需的通风量，C为流量系数，Ai为第i层出风口的面积，ρ
i
为第i层的室内温度所对应的密度，ΔP
i
为所述待调温层的热压，P
i
为第i层室内房间所对应的静压，P
i,a
为竖井内第i层所对应的静压，P
w,i
为第i层外界环境所对应的压力，h为每层楼的层高，
[0035]h0为建筑物顶部出屋面高度，λ
i
为第i层的沿程阻力损失，ζ
i,a
为第i层支管与主管道汇合的直管的局部阻力系数，m
i,a
为竖井内第i层混合后的通风量，A*为竖井的横截面积，r为中和面对应的层数，g为重力加速度。
[0036]另一方面，本专利技术提供一种利用热压的建筑竖井的自然通风系统，所述系统包括：建筑通风竖井、屋顶排风百叶、风井侧壁百叶、室内外温度传感器、竖井内外压差传感器和中央处理系统；
[0037]所述建筑通风竖井设置于建筑内部，并纵向贯穿所述建筑，用于通风；
[0038]所述屋顶排风百叶设置于所述建筑通风竖井的顶部，用于通风；
[0039]所述风井侧壁百叶设置于每层对应的建筑通风竖的侧壁，用于通风；
[0040]所述竖井内外压差传感器用于获取所述若干个压力相关参数，所述压力相关参数包括：每层室内房间所对应的静压、每层对应的竖井内静压、每层外界环境所对应的压力，还用于测量每层竖井外压差；
[0041]所述室内外温度传感器用于获取每层的室内温度和室外温度；
[0042]所述中央处理系统包括处理器和存储器；
[0043]所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时执行如上文所述的一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法的步骤。
[0044]本专利技术的有益效果：
[0045]1.本专利技术利用烟囱效应进行竖井通风，并利用针对人体设置的温度舒适范围，进行通风的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、获取每层的室内温度，判断所述室内温度是否在人员舒适范围内，若所述室内温度在所述舒适范围外，获取室外温度，并将在所述舒适范围外的室内温度对应的楼层标记为待调温层；步骤2、判断所述待调温层的室内温度是否大于所述室外温度，若大于，且该温度差大于等于预设温度差值，执行步骤3；步骤3、根据所述待调温层内的所有人员发热量、照明发热量、电子设备发热量和该待调温层面积，获取所述待调温层的室内余热；获取若干个压力相关参数，所述压力相关参数包括：每层室内房间所对应的静压、每层对应的竖井内静压、每层外界环境所对应的压力；步骤4、根据每层的室内温度，获取每层室内的空气密度，根据所述室外温度，获取室外的的空气密度；步骤5、根据所述待调温层的室内余热、所述待调温层的室内温度、所述室外温度和所述待调温层室内的空气密度，计算所述待调温层所需的通风量；计算所述待调温层的热压，该计算公式为：其中，ΔP
i
为所述待调温层的热压，ζ
i
为部件局部阻力系数，v
i
为空气流速，ρ
i
为第i层对应的室内的空气密度，H为竖井高度，D
e
为竖井当量直径，λ
i
为摩擦阻力系数，n为总层数，i为层数；步骤6、根据所述待调温层所需的通风量、所述若干个压力相关参数和所述待调温层的热压，利用自然通风孔口方程，获取所述待调温层出风口的面积，并根据所述待调温层出风口的面积，调整出风口的大小；步骤7、测量每层竖井外压差，若所述竖井外压差小于零，则关闭所述待调温层出风口；步骤8、当所述待调温层的温度差小于所述预设温度差值时，关闭所述待调温层出风口。2.根据权利要求1所述的一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法，其特征在于，所述舒适范围具体包括夏季舒适范围和冬季舒适范围。3.根据权利要求2所述的一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法，其特征在于，所述夏季舒适范围为24～28℃；所述冬季舒适范围为18～24℃。4.根据权利要求1所述的一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法，其特征在于，实时预设温度差值2℃。5.根据权利要求1所述的一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法，其特征在于，所述计算待调温层所需的通风量，该计算公式为：其中，m为所述待调温层所需的通风量，所述Q为所述待调温层的室内余热，c为空气比热，c＝1.0kJ/(kg
·
℃)，t
p
为所述待调温层的室内温度，t
wf
为所述室外温度，ρ为所述待调温层室内的空气密度。
6.根据权利要求1所述的一种利用热压的建筑竖井的自然通风方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑坤，韩武松，宋占寿，郭然，赵刚，郑世伟，曹荣光，郭丝雨，
申请(专利权)人：中国建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：