由温差驱动的热压通风现象在地下建筑中广泛存在,研究发现,即使相同的边界条件及几何结构,热压分布也存在多种可能性。而不同的热压分布,将对应不同的地下建筑室内环境及自然通风量。因此,研究热压通风多态性的形成机理,建立热压分布多态性的理论模型,总结热压分布多态性的判定条件,对更好地指导地下建筑热压通风的设计,保证室内热环境的安全与舒适等具有重要意义。本文在国家自然科学基金面上项目“地下建筑自然通风的热压分布多态性问题”（51678088）的资助下对这一问题开展了研究。热压分布的多态性,是一个自然通风的多解问题,属于自然通风研究的一个分支。通过文献调研发现,近年来,国内外学者对自然通风研究成的关注度逐年日益提升。然而现有关于自然通风多解的研究主要针对风压与热压对抗作用下的单个区域的地上建筑。存在以下问题:（1）认识局限性,认为风热压对抗是自然通风多解存在的必要条件。实际上单独热压作用时也可以存在自然通风多解现象;（2）缺乏对地下建筑自然通风多解的研究,地下建筑与地上建筑存在较明显的差异,如多区域复杂几何结构、热压作为主要通风动力等;（3）缺乏热压通风多解形成过程的研究;（4）没有广泛适用性的热压通风多解稳定性及存在性判据,需借助CFD或理论分析方法对每一个具体案例进行单独分析。针对以上问题,本文对地下建筑通风的多解性进行了深入研究,探索地下建筑通风多解的机理并总结其多解的存在性和稳定性的判定条件,以期发展对自然通风多解问题的研究,并且更好地指导地下工程热压通风的设计及运行。本文对热压通风多态性研究所涉及到的研究方法进行了总结和介绍。包括一维多区域网络模型法、CFD模拟法、模型实验法及非线性动力学理论分析法。首先,本文对基于回路风量法的地下建筑通风网络模型LOOP VENT进行了总结和完善。该模型耦合了通风与传热模型,能够模拟具有复杂网格结构的地下建筑通风问题。以某地下水电站为例,利用LOOPVENT对地下建筑自然通风的热压多态分布进行了计算。然后,利用缩比模型实验法对热压通风多解性进行了实验研究,建立了典型的双开口地下水电站工程的1:20的缩比模型。其次,介绍了如何使用二阶段CFD模拟法再现通风多态现象。最后,对基于非线性动力学的理论分析法进行了介绍。包括常微分方程组的线素场及相图的概念,及非线性动力系统流体分支的分析求解和非线性动力系统的数值解法。为了分析局部热源作用下地下建筑热压通风的多解的形成过程,本文采用了实验与CFD相结合的方法。首先,利用烟雾发生器对某双区域地下建筑的两种稳态热压通风进行了可视化。然后,测试了该模型的内部空气温度及速度,选取各测试截面的典型点的温度与不同湍流模型下的温度场进行了对比,最终选择了误差较小的RNG k-ε模型。在此基础上,应用二阶段CFD模拟法,通过改变热源强度、初始状态风速大小、局部热源位置等因素,对局部热源诱导的地下建筑热压通风的强度、局部热对流与整体通风关系、多态的形成过程、多态之间的相互转换条件等进行了研究。为了获得热压通风解的稳定性和存在性的判据,应用非线性动力学理论,对典型双开口地下建筑进行了分析。分别对单热源、等热源比变竖井高度和变热源比等竖井高度三种典型的情形下,热压通风多态的存在性和稳定性进行了分析,并绘制了各自的流体分支图、线素图和相图。推导了基于热源比和高度比的双开口地下建筑热压通风多解存在性及稳定性判据。本文基于新疆某水电站厂房的自然通风实测报告,进行了案例分析。通过对其夏季的通风状态参数的动态测定,获得各围护结构的传热、厂房的散热量及系统的阻抗等参数,并建立了由非线性常微分方程组来描述的通风模型。然后,对该方程组解的稳定性及存在性进行了分析。并与双开口地下建筑多解判据进行了对比,验证了该判据的有效性和适应性,展示了如何使用该判据更好去指导设计,诱导有利的热压通风状态。