利用建筑结构系数来修正建筑自然通风量的方法与流程

技术特征：

1.一种利用建筑结构系数来修正建筑自然通风量的方法，用于保证热压作用下的建筑自然通风量的计算结果更接近真实值，其特征在于：首先通过既有建筑理论计算自然通风量与实测自然通风量的对比求解得到该建筑特有的结构系数ζ，再利用该建筑结构系数ζ，结合建筑风量守恒公式，最终求得自然通风量的修正值，具体步骤为：

(1)确定结构系数ζ：

首先，利用室、内外空气密度ρ_n、ρ_w计算出热压差值ΔP：

ΔP＝gh(ρ_w-ρ_n)

其中g为重力加速度；h为进风口和出风口的高度差；

其次，利用热压差值ΔP计算出理论自然通风量L₁：

$L_1=\mathrm{\μ}F\sqrt{\frac{2\mathrm{\Δ}P}{{\mathrm{\ρ}}_w}}$

其中μ为窗孔的流量系数，F为窗孔的面积；

然后：根据实测自然通风量L₂求得引起实际自然通风的实际压差值ΔP′：

$L_2=\mathrm{\μ}F\sqrt{\frac{2{\mathrm{\ΔP}}^{\′}}{{\mathrm{\ρ}}_w}}$

${\mathrm{\ΔP}}^{\′}=\frac{{\mathrm{\ρ}}_w}{2}{\left(\frac{L_2}{\mathrm{\μ}F}\right)}^2$

最后：确定实际压差值ΔP′的构成，引入并计算出建筑结构系数：

${\mathrm{\ΔP}}^{\′}=\mathrm{\Δ}P-\frac{\mathrm{\ζ}}{2}{\left(\frac{v_1+v_2}{2}\right)}^2$

$\mathrm{\ζ}=\frac{8(\mathrm{\Δ}P-{\mathrm{\ΔP}}^{\′})}{{(v_1+v_2)}^2}$

其中v₁、v₂分别为确定既有建筑结构系数时自然通风进口和出口的实测风速；

(2)利用结构系数ζ修正自然通风量：

利用建筑结构系数ξ计算同一建筑任意工况下，测得室内外空气密度ρ_n′、ρ_w′，其中对应该工况下实际引起自然能通风的压差的修正自然通风量L：

$L=\mathrm{\μ}F\sqrt{\frac{2gh({{\mathrm{\ρ}}_w}^{\′}-{{\mathrm{\ρ}}_n}^{\′})-\frac{\mathrm{\ζ}}{2}{\left(\frac{{v_1}^{\′}+{v_2}^{\′}}{2}\right)}^2}{{{\mathrm{\ρ}}_w}^{\′}}}$

式中v₁′、v₂′为实际进、出口风速，其中，v₁′，v₂′可根据质量守恒公式G₁+G₀＝G₂，空气渗透风量公式，以及该工况下实际引起自然能通风的压差ΔP″确定方程：

3600S₁v₁′+αlΔP″^1/1.5＝3600S₂v₂′

其中α为门窗的气密性系数，l为可渗入空气的门、窗缝隙长度；

根据建筑结构系数的空气流量计算式3600S₂v₂＝L，联立方程组求解v₁′，v₂′

$\left\{\begin{array}{c}3600S_1{v_1}^{\′}+\mathrm{\α}l{\left(\frac{2gh({{\mathrm{\ρ}}_w}^{\′}-{{\mathrm{\ρ}}_n}^{\′})-\frac{\mathrm{\ζ}}{2}{\left(\frac{{v_1}^{\′}+{v_2}^{\′}}{2}\right)}^2}{{{\mathrm{\ρ}}_w}^{\′}}\right)}^{\frac{1}{1.5}}=3600S_2{v}_2\\ 3600S_2{v_2}^{\′}=\mathrm{\μ}F\sqrt{\frac{2gh({{\mathrm{\ρ}}_w}^{\′}-{{\mathrm{\ρ}}_n}^{\′})-\frac{\mathrm{\ζ}}{2}{\left(\frac{{v_1}^{\′}+{v_2}^{\′}}{2}\right)}^2}{{{\mathrm{\ρ}}_w}^{\′}}}\end{array}\right.$

求解出v₁′、v₂′，再根据L＝3600S₂v₂′，求出该建筑在某种工况下的修正自然通风量L。

2.根据权利要求1所述的利用建筑结构系数来修正建筑自然通风量的方法，其特征在于：在真实的建筑中，建筑室内外密度差形成的热压一部分形成实际的自然通风量，另一部分则消耗在建筑内部结构和设备的局部阻力构件上，此处的结构系数ζ表述建筑物内部结构、布置对自然通风造成的阻力损失程度，其不随通风工况而变化，只与内部结构有关；对于特定建筑其结构系数ζ值为常数；用于修正由热压算得的建筑自然通风量，使得计算自然通风量与实际值接近。

3.根据权利要求1所示的利用建筑结构系数来修正建筑自然通风量的方法，其特征在于：对于形状简单的孔口的出流，流速高，流动处于阻力平方区，流速v与其两侧压差Δp的1/2次幂成正比；对于渗流空气流速缓慢，流道断面狭小，空气流动处于层流区，此时流速v与压差Δp的1次幂成正比；而对于一般门窗缝隙的空气渗透介于孔口与渗流之间，取出流速v与压差Δp的1/1.5次幂成正比。