的中心厅堂,一直升到顶层,上面的几层楼都与中心厅堂相通,每层楼都有可操作的窗户,中心厅堂顶上有5个巨大的通风口,且都装有排风扇来加大通风量。这些设计都很好地解决了空气流通问题。
此样板楼运转正常,新鲜空气从窗户进来,进入厅堂,然后上升,通过顶上的排风口排出。在自然风作用下,楼内很凉爽。
研究人员对楼内6个月的温度和空气等指标进行了记录,结果和预想的一样:新鲜空气从窗户进入,穿过庭院,然后从通风口流出。但是厅堂周围的空气测试显示,有些楼层庭院附近的空气向着窗户流去,形成漩涡,而窗户是进来新鲜空气的。
科学家最后通过模型和电脑数据分析发现了问题所在。他们通过建造卢顿楼1/12大的模型,配备发热的家电、人和电脑等,形成居住环境。然后用电脑模拟进风状况、室内的发热情况和其他影响室内温度的因素,计算房间及其之间、厅堂和外面之间的空气流动情况。
在电脑模型的帮助下,空气流通之谜得以揭开,同时科学家也找到了解决方法。这是因为温差和浮力作用使冷空气有时只在厅堂低矮处转动,进入一个办公室。地面上方转动的空气流向窗户,然后迅速上升,撞到天花板后再掉头朝厅堂流来,在局部形成反向旋涡。
格利克斯曼说:“经过样板楼测试,我们发现我们的想法有特别的效果。通过电脑模型测试,首先证实了这有真正的效果,其次解释了为何会有效果的原因。”这些效果可以由楼房的自动控制系统来调节,比如,当需要保证持续不同地有空气进来时,就打开排风扇。
通过这些实验和发现,麻省理工学院的专家将很快研究出一套简单易操作的软件,以帮助建筑师设计自然通风的路径,便于他们发现如何利用楼房的朝向、科学设计的窗户和其他方法最大程度地减少空调的使用。
当然,自然通风降温有限。比如,在炎炎夏日的香港,传统空调还将需要。但在春秋时节,有自然通风就够了。这样一年可以节省一半的电费。
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