本文是建筑学论文，本文首先介绍了所研究的场馆空间的特殊空间形态和特殊的使用性质，和所研究的自然通风理论中的相应理论，其次，笔者通过对所调研的场馆做出总结，得出基础模型，再利用数值模拟分析方法，对不同通风形式的基础模型内风环境进行系统的模拟研究，并对得到的数据和图表进行分类和研究，进而得出不同的开窗模式对于基础模型内风环境的影响，并在此基础之上，针对于全民健身中心大型球类场地自然通风设计提出相应的设计策略。其中，场馆内部的风环境影响因素在于：通风面位置，通风面数量和通风面上开窗的位置。笔者总结出5种类型的通风形式，并针对于每种通风形式下，总结出不同开窗形式对于室内风环境的影响，结论如下：（1）通过总结，提出了在单侧开窗模式下，采用长边开低侧入风口时，室内风环境相对良好，通风效率相对较高。在双侧开窗模式下，采用对流（对面）通风形式，室内通风效率较高。
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第1章绪论
紧紧跟随国家新提出的指标，全国各地都在认真执行国家下达的“全民健身计划”思想，应运而生了此类新形式建筑。此类建筑在未来将会成为体育建筑中较为重要的一类。全民健身馆与体育馆存在着本质的功能区别，其相关的配套设施也应有相应的变化。对于建筑来说,功能会影响形态.而我国对于体育场、体育馆等建筑的研究已经较为完善，新型体育建筑的建设或多或少会依据已有建造其他体育建筑的经验和结论。场地内的相关技术问题是否满足人在场地内部活动。无论是体感舒适度要求，还是客观的光照，通风，换气要求都需要针对此类建筑的功能进行研究.体育建筑本就有着不同于其他公共建筑的结构和功能特点，因此会产生许多不同的问题，而对于此种新型体育建筑空间更是如此。因此，本课题的研究有如下意义：（1）本文的研究目的是对新型体育大众建筑全民健身馆内大型球类活动场地的自然通风方式的研究，经过CFD数值模拟和实地调研等方式，总结出场馆内满足场地活动人群的舒适度的自然通风的方式方法，同时提出一套满足场地自然通风的指导设计的理论，为后续此类体育建筑的研究和设计打下基础。
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第2章场地自然通风与CFD模拟
2.1.自然通风背景及基本原理
因此在建筑两侧利用开窗高度不同，可以充分利用室内外空气密度不同而产生室内空气流动，形成热压通风现象。建筑热压通风的强度同样与建筑高度有关。当室内外热压相等时，产生的水平面称为中和面。如下图2-2所示，在中和面以下，室外热压强度大于室内热压强度，压强差导致室外空气将通过开口被吸入室内。在室内外温差较大或者外界通风条件较好的建筑，更适合采用自然通风设计，这其中就包括本文所研究的全民健身中心大型球类场馆。因为人体在活动时会对外散热导致活动空间内温度升高，密度变小，热空气上浮室内外温差增大。在这种条件下，如果可以巧妙且充分的利用建筑开窗设计可以引导空间内部空气流动，可以更好的满足自然通风条件。
2.2风环境与场地风速研究
我国东北部地区由于地势的原因，其风资源主要分布在东，西部地区，其中，中部地区风资源相对较少。由于地理的原因问题，总的来说，我国的东北部风资源与我国其他省市相比，比较丰富且开发价值较大。但有资料及数据显示，东北地区城市近40年来，平均风速为3.1m/s，并有逐年递减的趋势[31].全民健身馆是一种新型体育建筑，其功能和服务对象与现存的体育竞技类建筑完全不同，其主要的功能在于满足市民进行日常体育健身活动需求而不是体育竞技需求。因此，其种类建筑功能布局，内部环境均应与体育竞技类建筑不同。全民健身类建筑不需要观众坐席，无需严谨的符合体育竞技建筑设计规范指标。在通风方面，原有的体育建筑多因需要满足正规体育赛事而选用机械空调通风。空调制冷可以满足体育活动场地达到专业场地比赛时所需的无风规定的同时保证场馆内部其他人员的人体舒适度。但在全民健身馆中，活动场地无需达到此类标准，采用部分或者全部自然通风可以达到室内舒适度。
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第3章实地调研分析与实验模型抽取..............................................................24
3.1.场馆对象选择与实地调研................................................................24
3.2.场馆形态特征总结与研究................................................................34
3.3基础模型抽取与平面尺寸确定..........................................................40
3.4基础模型开窗形式确定.....................................................................41
第4章数值模拟模型分析及设计策略研究......................................................45
4.1数值模拟与边界条件界定.................................................................45
4.2单侧开窗模型形态模拟及结果分析...................................................47
结论.................................................76
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第4章数值模拟模型分析及设计策略研究
4.1数值模拟与边界条件界定
网格生成是计算数值模拟计算中的准备部分.在工程技术领域,此类计算基本采用计算机软件作为网格生成求解器,目前,比较成熟的网格生成软件有ANSYSICEMCFD,GAMBIT,GRIDPRO等等.本论文采用ICEM作为前处理器进行网格划分工作,ICEM的操作界面相对简单,可以进行基础几何结构勾画,和几何功能的完善，并且试用与简单模型的基础网格划分.其软件的特点完全适用于此项研究。由于模拟所用的基础模型为规则六面体,且模型空间较为简单,因此更适用于简单的几何模型创建，在网格划分设置中，选用四面体非结构网格，可将基础单元模型进行规整的网格划分。
4.2单侧开窗模型形态模拟及结果分析
上述6种基本开窗模式是讨论单边通风形式对于建筑内部的影响，在保证其他变量不变的情况下将讨论情况分为长边和短边通风两种情况。每种情况分别从开窗高度上分为以上3种情况。为了保证实验的单一变量原则，保证进风量一致，在讨论单面通风效率时，笔者设置进风口的面积不变,因此长边开窗统一采用1.7m×1.7m开窗尺寸，而短边开窗时依旧保证2m×2m的开窗，如此设置可在模拟中保证长短边进风量一致。为了分析模拟结果风速云图,笔者在所模拟的空间中设置15个观察点，在模拟实验中记录每种开窗情况下各个观察点的风速大小，用来判断每种开窗情况下的通风效率和室内风速情况.如下图4-7所示，横向为X轴，纵向为Y轴在平面中均匀分布15个观察点，基本覆盖空间中笔者所设置的活动场地。（见附录三）
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结论
在三侧四侧开窗模式下，虽然增加了开窗面数量，但通风效率情况基本与双侧通风效率相同，且从经济性上考虑，此种类型开窗模式，造价相对较高,在保温隔热方面相对性价比较低。（2）提出了在全民健身馆内大型球类场地中,适量增加天窗设计可以有效增加空间内部通风效率.在笔者所调研的场馆中,将大型球类场地设计在建筑最顶层的全民健身馆数量较多，且第五立面屋顶上基本设计有天窗，但多数情况下，天窗并不开启，只做采光用途,导致在室内活动场地进行体育活动时，人体舒适感不佳。建议此类场馆在采光利用的同时增加开启扇来达到自然通风的效果（3）通过总结实验结果，笔者还提出了适当增加通风口高差可以增加此类空间的通风效率。综上所述，文章针对全民健身中心中大型球类场地的自然通风设计提出了以上几种设计策略，为后续此类设计工作提供设计依据。
参考文献（略）
参考文献（略）
