高大建筑中庭冬季气流温度场的实验设计

摘要：介绍一种测量公共建筑中庭垂直方向上温度场的实验方法。选取冬季工况下的中庭作为实验
对象，测量某天24h中庭各层1.5m处的温度变化。1层的温度最低，在7℃左右，6层的温度最高。据节能设计标准规定，图书馆大厅的冬季供暖设计温度应达到18℃，而图中所示只有5、6层在14：00左右会短暂的出现高于18℃，其他时间达不到标准的规定温度。了解了冬季中庭内区垂直方向上的温度变化趋势，对于研究人员测量建筑中庭冬季采暖温度提供参考方案。

引言
以沈阳地区某高校图书馆为例，在冬季，由于图书馆在开放期间外门一直开启，再加上高程差和室内外压差作用下，使得一层的温度非常低，如果不改变各层供暖参数，会使得处于低层的人们极其不舒适。因此，为了便于研究，必须通过实验测量各层温度在全天中呈现什么样的趋势。但是，由于这种高大建筑的高度很高且通透，因此，很难连续测量各层空气层的温度，针对这一间题，意在设计一种实验方法，来解决这一难题，为今后研究人员测量高大建筑各空气层的温度场提供参考。
1图书馆冬季工况实验设计
1.1实验装置及实验场地
实验装置有24根k型热电偶线，数据记录仪。
实验于沈阳地区某高校图书馆完成，实验时间为2017年1月14日11：00~1月15日11：00,2天室外温度相当，均为处于图书馆正常空调供暖时期。图书馆中庭总建筑面积6076.8m2,占地面积1012.8m2。总建筑高度23.95m,其中第1层层高3.9m,第2~第6层层高3.8m,长度为63.3m,宽度为16m。外墙采用370厚非承重空心砖，东西方向采用塑钢骨架中空玻璃的玻璃幕墙，屋顶采用塑钢骨架中玻的玻璃采光顶。南北2个方向均有阅览室及办公室。
1.2实验内容
由于实验时间为全天24h,每隔1s测量一次温度会造成数据太过庞大。因此，经研究，每隔20min测量一次温度且测量高度为每层的1.5m处的人员活动高度。
实验测点每层选取4个，共24个测点，测点位置及编号如图1所示。

由于图书馆顶层有金属结构的框架，因此将2根粗铁丝分别固定在顶层A、B点和C、D点的金属框架上，再在1、2、3和4测点所对应的垂直方向的粗铁丝上分别固定1根玻璃丝绳垂到1层，将每层1.5m处的每个测点所对应的玻璃丝绳上各固定一根热电偶感应触头，所有热电偶线的另一端都连至位于4层的数据记录仪上，用于记录各层各测点全天的温度情况。
2实验数据处理与分析
经实验得到全天各层各测点温度值，记录并绘制成二维折线图如图2所示。

投稿会员：芳华