1、小木屋舒適性研究的論文綜述徐俊 0704031201. 流體力學的發展1.1回顧所謂現代流體力學指的是, 用現代的理論方法、計算和實驗技術, 研究同現代人類社會生產活動和生存條件緊密相關的流動問題的學科領域。流體力學正處在一個用理論分析, 數值計算, 實驗模擬相結合的方法, 以非線性問題為重點, 各分支學科同時并進的大發展時期。最重要的是, 計算機的迅猛發展, 從根本上改變了流體力學面臨非線性方程就束手無策的狀況, 大量數據采集和處理也就成為可能因為實際問題大多是學科交叉的, 新興學科領域的出現也是十分自然的。1.2展望在未來, 流體力學仍有著極其廣闊的應用前景, 對于人類和我國的經濟建設和社

2、會的持續發展的各個方面有著不可忽視的作用。根據以上所提出的重要科學技術問題,還可以看出,21世紀流體力學是本世紀現代流體力學發展的深化和繼續, 隨著計算機的不斷更新換代, 不但可以解決極其困難復雜的正問題, 將結果形象逼真地顯示出來, 而且可以進行優化設計與控制，所以要繼續發展大規模科”5介與工程計算, 研究并行算法與可視化技術，算流體力學在其中發揮更大的作用。11.3 CFD技術的基本介紹計算流體動力學(Computational Fluid Dynam2ics) 是通過計算機數值計算和圖像現實, 對包含有流體流動和熱傳導等相關物理現象的系統所做的分析。CFD的基礎思想可歸結為: 把原來在時

3、間域及空間域上連續的物理量的場, 如速度場和壓力場, 用一系列有限個離散點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于這些離散點上場變量之間關系的代數方程組, 然后求解代數方程組獲得場變量的近似值。2 利用CFD 技術研究室內空氣品質( IAQ: in2door air quality) 問題, 主要是通過求解偏微分方程, 得到室內各個位置的風速、溫度、相對濕度、污染物濃度、空氣齡等參數, 從而評價通風換氣效率、熱舒適和污染物排除效率等。3 2. 斜坡屋頂的介紹2.1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，難以利用。但浪費實在是可惜，有的住戶自制木梯，在斜屋內貯藏物品。(2)雙面斜坡屋面設老虎窗。每一開間增加一個老虎窗, 解決采光、通風。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合。這種形式凈高增加, 窗戶較大, 采光通風好, 利用率大大提高。缺點是平屋面仍存在隔熱、滲漏問題。(4)設置屋頂露臺。檐溝處凈高較低, 用途不大, 設置平臺, 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 斜坡屋面板的內力分析對于較規整的坡屋面，三坡或四坡屋面，板的內力與板的坡角關系較大。在條件相同的前提下，當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 計算(即按平面板計算)較為穩妥；當n/b1/3(坡角約18.3°)時，拱的作用已能體現；當n/b1/2.5(坡角約21.8°)時，則拱的作用較為明顯，坡板轉折角的彎矩接近零，這時若像平面板按全跨l 計算則不太合理，按此計算結果配筋則浪費較大；當n/b>1/2.5

6、時更是如此。此時要準確計算，須應用有限元方法和相應的計算軟件，且必須對結果加以分析，才能作為結構配筋使用，這一過程相對費時繁瑣，一般的設計單位較難做到，有鑒于此我們嘗試采用條分法進行近似的簡化計算。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，此種結構受屋面荷載作用，一般屋架的每一桿件只產生沿桿件長方向的軸向力，幾乎不產生剪力和彎矩，而材料耐受軸向力的性能都比較好，故桿件截面尺寸較小。優點:自重輕、節省材料、整體剛度好，好于梁柱疊加的木構架體系，故抵抗房屋橫向水平力更強。三角形屋架尤其適用于跨度大的現代廳堂類仿古建筑。6 3. 各國小木屋的設計特色3

7、.1 芬蘭木屋芬蘭人對木制房屋情有獨鐘。在他們看來，這種房屋的最可取之處是完全符合環保要求，具有較高的生態價值。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。部分地區已經出現了全部用木材建造的住宅區，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，設計古拙大方，遠遠看上去，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，美觀而實用，在一定程度上能起到保溫調控的作用。有的為木石小屋，用巖石壘墻，配以木質門窗和綠草屋頂，門廊上一株活樹做柱子，整個造型自然協調，清新別致，極具質樸的美感。有的卻是土草小屋，造型獨特：半圓形的土包，小小的煙囪，遠遠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特魅力。而這里的雕塑小品好像是自由藝術的杰作，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，遠古似牛非牛、似鹿非鹿的動物等，雖然數

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境的主觀熱反應。美國供暖、制冷與空調工程師協會標準( ASHRAE Stand􀀂ard55- 1992) 中明確定義: 熱舒適是對熱環境表示滿意的狀態 。94.2 熱舒適度計算假設由于人的體質等各不相同, 新陳代謝率等多種因素均存在差別, 因此在計算熱舒適度時需要進行一些假設, 假設條件如下:(1)人員在空調房間內的活動狀態為靜坐休息時, 新陳代謝率M = 58W /m2; 當事輕體力活動時,M = 70W /m2。(2)人員在夏季一般穿短衫, 中長短褲。在空調房間內的衣著量幾乎一樣, 取衣服熱阻

10、Icl =0.5clo( 0.08m2K /W )。(3)當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 現代流體力學發展的回顧與展望2 王福軍. 計算流體動力學分析M . 北京: 清華大學出版社, 2004.3 師奇威. CFD 技術及其應用 J . 國際電力, 2005( 12) :14- 17.4 斜坡面空間的利用5 坡屋頂結構建筑的相關設計問題探討6 仿古建筑坡屋面設計探討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