【摘 要】
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室外气象参数的变化是造成室内热环境变化的重要因素。本文用晴空指数（0.2～0.7,以0.1为单位进行改变）来表征太阳辐射强度和室外空气温度的变化,并利用FLUENT软件对不同晴空指数条件下,自然通风和空调工况时的南昌地区居住建筑夏季的传热过程进行模拟,分析上述两种工况下室内热舒适性和晴空指数的关系,并分析了空调工况时晴空指数对建筑能耗的影响,给出了综合考虑室内热舒适和建筑节能的建筑环境调控策略,本
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室外气象参数的变化是造成室内热环境变化的重要因素。本文用晴空指数（0.2～0.7,以0.1为单位进行改变）来表征太阳辐射强度和室外空气温度的变化,并利用FLUENT软件对不同晴空指数条件下,自然通风和空调工况时的南昌地区居住建筑夏季的传热过程进行模拟,分析上述两种工况下室内热舒适性和晴空指数的关系,并分析了空调工况时晴空指数对建筑能耗的影响,给出了综合考虑室内热舒适和建筑节能的建筑环境调控策略,本文的主要研究内容及结果如下:（1）由于预测平均投票（PMV）适用于稳态条件下的室内热舒适评价,因此对于自然通风工况下,本文采用修正的PMV即e PMV进行室内热舒适评价,结果表明,e PMV>0.5的时长占比率随着晴空指数Kt的升高而升高,当晴空指数为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7时,室内e PMV>0.5的时长占全天总时长的比率分别为:1.3%、23.6%、38.5%、63.9%、76.4%、81.9%。（2）本文通过FLUENT的监测窗口对空调送风口温度和速度进行监测,利用所监测的逐时速度求出空调的送风量,进而得出不同天气情况下空调工况的制冷能耗,结果表明,由于空调送风口的风速随晴空指数的升高而升高,导致空调的送风量及其制冷量亦随晴空指数的升高而升高,当晴空指数为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7时,空调的制冷量分别为:1.19×105kJ、1.30×105kJ、1.44×105kJ、1.59×105kJ、1.71×105kJ、1.80×105kJ,根据空调制冷量与晴空指数的关系拟合出半经验公式,其决定系数R2为0.999。（3）通过对空调工况下的室内热环境进行模拟,发现在空调工况下,室内的空气温度基本维持在26°C左右,但随着太阳辐射强度与室外空气温度的升高,室内热环境同样也会出现过热的现象（PMV>0.5）,并且PMV>0.5的时长占比率随着晴空指数的升高而升高,因此对于空调工况,单纯对室内空气温度进行控制还不足以将室内热环境的舒适度一直维持在-0.5≤PMV≤0.5的范围内。（4）给出结合空调和自然通风两种工况对室内热环境共同作用下的优化方案,将此方案与以上两种工况的室内热舒适和空调能耗进行比较,结果表明,当晴空指数小于0.2时,可以通过自然通风基本维持室内的热舒适需求,当晴空指数为0.3～0.7时,与自然通风工况相比,该方案处于室内热舒适的时长占比分别提高了:0.3:2.9%,0.4:19.2%,0.5:38.6%,0.6:44.5%,0.7:48.6%。与空调工况下相比,该方案在不同晴空指数的条件下所降低的制冷量分别为:0.3:8.46×104kJ,0.4:6.51×104 kJ,0.5:3.89×104 kJ,0.6:2.63×104 kJ,0.7:2.16×104 kJ。
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