采暖期建筑人口设置形式对室内环境影响研究

    于天蝉　黄茂荃

    [摘要]本研究以寒冷地区两大型建筑为研究对象，通过实测调研，数據可视化，理论分析等方法，研究了在不同入口保温措施设置形式下，入口附近渗透新风对建筑室内热环境和空气品质的影响范围和影响程度，以及不同渗透新风风速和温度下该影响范围和影响程度的变化，以得出严寒地区采暖期不同建筑入口的保温措施设置形式建议。

    [关键词]保温幕帘;热环境;空气品质;渗透新风 文章编号：2095—4085（2019）08—0015—02

    1引言

    建筑入口作为室内外环境的连接通道，通过渗透新风对室内环境造成影响。有关资料显示，大型公共建筑的能耗中，由于建筑围护结构设计不当而导致的能耗约占采暖制冷部分总能耗的20%～50%。在入口处设置保温幕帘和空气幕是严寒地区采暖期常见的保温措施。作为建筑围护结构的薄弱环节，针对入口附近的室内环境进行研究分析，设计合适的建筑入口形式，对降低建筑能耗，实现建筑节能具有重要意义。

    2建筑人口设置形式对室内环境的影响分析

    为了掌握严寒地区建筑入口设置形式对室内环境的影响规律，笔者选择在2018年12月以大连市一门斗内部使用保温帘，门斗人口无透明塑料幕帘的小进深建筑入口（对象一）和一门斗内部不设保温隔帘，门斗入口有透明塑料幕帘的大进深建筑人口（对象二）作为测试对象，在分别控制室外气温，室外主风向和入口设置形式作为单一变量下的工况下进行测试，得出以下分析。

    2.1建筑入口设置形式对室内热环境影响

    测试结果显示，两不同保温措施的建筑人口附近空间的热环境有相似分布趋势，均可以划分为低温区，过渡区和稳定区三个区域。区别在于对象一门斗内部温度横向变化很小，低温空气分布在门斗内部长横向距离，短纵向距离范围内，且与室内温差较小。分析认为此现象是由于门斗内部多片保温帘的两边均存在缝隙，面积小造成风压大而使渗透新风的纵向扩散减弱而横向扩散加深。对象二的门斗内部温度横向变化梯度大，低温区集中在入口附近短横向距离长纵向距离范围内，且与室内温差明显大于对象一。

    2.2建筑入口设置形式对室内空气品质影响

    测试结果显示，两不同保温形式的建筑人口附近的C02浓度场均呈现由入口经门斗向室内递增的分布趋势。其中对象一入口附近CO2浓度横纵向变化均不大，分析认为是由于渗透新风从门斗内部保温帘两侧缝隙渗入，且门斗入口处无保温帘对渗透新风扩散起阻挡作用，渗透新风对室内CO2起到的稀释作用相对较强。对象二人口附近门斗内部CO2浓度变化不大，而在门斗人口处室内CO2浓度快速升高，随着进深增加最终达到一个稳定值，即室内平均CO2浓度点。分析认为是由于此种保温帘设置形式下渗透新风主要进行纵向扩散，而门斗内侧玻璃和门斗入口处门帘和对渗透新风的纵向扩散起到阻挡作用，因此渗透新风仅能对门斗内部CO2起到稀释作用而对室内CO2浓度影响较小。

    3渗透新风参数对室内环境影响分析

    3.1渗透新风速度对室内环境的影响

    根据缝隙法公式可知，不同朝向门窗的主导风向修正系数值差别很大，说明门窗朝向及室外风环境对渗透新风量有很大影响，即对渗透新风在室内的作用范围有很大影响。

    根据在四种不同外界风环境下对象二入口保温幕帘缝隙处的渗透新风速度及其在室内影响范围的实测结果分析，随着风速增大，入口附近受影响范围的温度和CO2浓度均呈整体下降趋势，且渗透新风对入口附近温度场的影响范围增大。

    3.2渗透新风温度对室内环境的影响

    根据在不同渗透新风温度下对象二人口附近的室内空间的实测数据分析，不同温度渗透新风主要影响了该范围内的整体温度，而对入口附近受影响范围大小的影响较小，而对于室内C02浓度的影响很小，可近似为无影响。而渗透新风温度受室外环境温度以及入口处空气幕送风温度的影响。

    4结语

    通过对不同设置形式的建筑入口进行分析，发现渗透新风对室内热环境和空气品质的影响集中在入口附近一定区域内。门斗内部与门斗入口是否设置保温隔帘均会对渗透新风对室内环境的作用范围产生影响，且渗透新风风速增大，其对入口附近温度场影响范围增大。渗透新风温度影响范围内的整体温度，而不影响范围大小。

    根据本研究结果，建议在严寒地区采暖期，根据建筑所在地区季节风向，设置朝向垂直于主风向的门作为主人口避免室外新风直吹。对于门斗进深较小的建筑，在门斗内部和入口均加设保温隔帘，且在建筑内部距离门斗距离较近范围内不设置人员活动点。对于门斗进深较大的建筑，门斗内部和入口可不设置保温隔帘，可将建筑内部人员活动点设置在门斗附近的门斗入口对立侧。