烟囱效应对超高层建筑的影响及缓解措施研究

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随着土地资源日趋紧张，超高层建筑以其独特优势得到高速发展，但同时也碰到一些新的问题。例如，由于室内外温差引起的烟囱效应会导致电梯门开闭故障、电梯井啸叫、内门开闭费力以及增大能耗等问题。鉴于此，本文以电梯门两侧压差为评估标准，以多区域网络模拟为研究方法，研究分析烟函效应对超高层建筑的影响以及缓解措施。
　　本文从烟囱效应的理论出发，详细介绍了烟齒效应引起的压差的理论计算、空气渗透的计算等基本原理；以理想开敞型超高层建筑为研究对象，对CONTAMW软件在计算压差分布上的可靠性进行简要验证，同时就建筑髙度、室内外温差、外围护结构气密性对烟囱效应的影响进行简要分析；以一栋高452m的综合性超高层建筑为对象，详细研究建筑内部各个电梯门在不同工况下的压差分布特性，并探索有效的缓解措施。得到如下主要结论：
　　对于理想开敞模型：
　　(1)在冬季极端气温条件，中和面髙度位于建筑1/2高度处。在中和面以下，压差为正值，气流从室外流入到室内，并沿着电梯井向上流动；在中和面以上，压差为负值，气流从室内流出。对于夏季极端气候条件，气流运动方向与冬季极端气温条件下相反，这会造成电梯井内气流从上往下流动。总体上来说，冬季的烟囱效应比夏季影响更大。
　　(2)计算得TDC(热压系数）变化范围为0.56?0.72，说明该理想开敞型建筑在烟囱效应作用下的压差有56％以上作用在建筑的外围护结构上，高于文献[25]中测得的超高层住宅TDC值0.42,由此可知，理想开敞的商业办公在烟囱效应作用下产生的压差更多的出现在外墙上，住宅建筑则主要出现在内部隔断上。
　　针对实际的综合性超高层建筑：
　　⑴其内部有4大功能区，共计37部电梯，不同功能区的内门隔断各有不同，这直接导致了压差及空气渗透特性复杂多变。
　　(2)风压对烟囱效应的影响有两种形式：①增强模式：当风向与热压引起的空气流动方向一致时，风速越大，幕墙两侧压差越大；②抑制模式：当风向与热压引起的空气流动方向相反时，风速越大，幕墙两侧压差越小。
　　(3)推拉外门换成旋转门、增设电梯前室门、双层电梯前室门、提髙电梯前室门气密性、电梯井分段以及冷却电梯井都能不同程度的缓解烟囱效应。

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作者
黄彬洋;
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作者单位

湖南大学;

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授予单位湖南大学;
学科结构工程
授予学位硕士
导师姓名李寿英;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类高层建筑结构;
关键词
超高层建筑; 烟囱效应; 多区域网络模拟; 缓解措施;

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