摘要：社会的发展科技的进步，建筑行业的发展也越来越迅速，在建筑工程投入使用后会消耗较大的能源，因此为了降低能源的消耗量应合理的利用自然资源。在建筑通风空调中利用地道通风，也就是充分的利用土壤中的热量与地道通风进行热能交换，这样可以使自身的温度可以处在一个比较平衡的状态，在建筑通风空调系统中，保证地道风运用的合理性，可以有效的保证建筑内的温度并降低建筑能源的使用量。
关键词：建筑；通风空调；地道风；利用；研究
1地道通风的换热机理分析
地道通道换热的机理主要是通过空气、土壤中温度的冷热变化来实现的，在夏季地道通风的温度的降低主要是因为土壤的温度要低于外部空气的温度。因此可以将土壤中的这种特性作为冷气的来源，可以吸收地道中流动的空气热量，降低地道中空气的温度已达到相室内输送冷空气的目的，降低室内温度。这种利用地道通风来实现冷热交换还会受到原始地温层的影响，在我国大部分区域内使用这种方式所达到的降温效果还是比较理想的。在相同的区域内空气的冷却所需要的最低温度都是恒定，但是在相同区域内由于通风通道的长度不同或换热面积不同，空气的冷却程度也会有差异。因此地道风在一定程度是可以有效的对温度进行调节，但是无法与空调等人工制冷设备相比。所以建筑通风中运用地道风应根据建筑的具体情况，最好可以处于地面温度最低的区域，尽量的使温度达到最低，以满足建筑通风空调系统的温度要求。
2地道风在建筑通风空调中的利用
首先，合理的利用当下已有的能源，有效地将价值发挥出来。其次就是发展新能源及可再生资源，这是能源节约的新高度，其通过寻找及开发新能源来控制能源损耗较快问题，这对可持续发展战略的实施有着重要的意义。
地道风是近年来提出的降低建筑能耗，改善能源利用的有效措施，其主要就是通过地层自然蓄热及蓄冷的特点将其应用到建筑通风空调中，使得室内温度出现上升和下降。在夏季由于室内温度较高而地道风不能直接受到太阳的照射，就会较凉爽，将其通过通道传入室内就会降低室内的温度。冬天相反，由于外部环境寒冷，室内寒冷，而地道风温度较高，将其传入室内就会提升室内的温度。
早在20世纪末期，我国就开始利用地道风冬暖夏凉的特点将其引入室内改善室内温度了，但由于当时建筑发展较为缓慢，科技较为落后，直到近几年地道风才与建筑通风空调进行结合，成为人们广为熟知的节能减耗手段。通过对地道风建筑在通风空调中的应用效果，探究如何对地道风进行合理利用的。地道风初期应用到建筑降温都是通过热平衡方式来对主要的参数进行计算的，很多学者通过空气的放热与地道壁面的吸热构建了平衡模型。但由于当时科技和发展水平有限该模型并不能够很好的将地道风的特性完善的反映出来，无法将地道风降温的过程很好描述出来。近年来随着建筑行业的不断发展，模拟构型分析法也在逐渐改进，就使得很多学者通过对地道半径、长度及空气流速等多项参数进行整理分析，进而构建了最优化的参数计算。
3地道风模型的合理构建及实际应用探讨
地道风传热过程中主要通过空气与土壤间相互热能交换，再传递给地道，通过该方式使温度始终都处于一个相对均衡的状态，其通常受到外部天气具体情况的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在地道中的空气始终处于稳流状态，该情况的存在也就会导致边界层次占据的空间变得很小，从而将会导致空气流内部的温差浮动也会变得更小。但是因为实际情况相对来说比较复杂，下面在问题分析过程中对热模型进行适当的简化处理，从而方便对其进行应用。正如人们所了解的一样在地道内处于同一截面的空气并没有差异，空气的湿度、温度等各项物理参数都相同。在问题具体分析过程中将各种参数看成以为变化，也就是不仅要考虑各项参数的传热传湿情况，而且还要考虑径向和四周方向的热为传热情况。
为了动态全面的展现表面传热过程要对通风系统展开相应的分析工作，以热力学及流体力学作为基础，对二者的耦合传热关系进行针对性的研究与分析，同时为了实现对存在问题的合理研究进行如下假设。（1）假设地道周边土壤物理参数都为已知常数，这样方便对问题进行分析与探讨。（2）在具体通风时地道风应以对流换热方式为主，不需要考土壤初始温度随时间及深度的变化虑辐射换热造成的影响。（3）忽略土壤湿度迁移造成的影响，将其视作不会对传热系统模型构建造成不良影响因素。空气在通过地道时会不断与周围的壁面进行热湿交换。地道沿着X轴方向将会被分隔成多个单元段，每个单元段出口的空气状态也就是下一个单元段进口的空气状态。因为空气与避免两者间的热湿交换具有对称性，取DX长度地道，以半微元界面作为对象展开相应的研究。针对微元体内的空气及地道壁面进行热平衡分析，构建空气在地道内流动期间的热湿交换数学模型，并且要将构建的模型应用在实践中。
下面以地道风在某建筑通风空调建设中的具体应用情况为例进行分析，实现对地道风变化情况的合理分析。通过实践验证可以发现，在炎热的夏季，在地道中心深埋4.8m左右的距离时，空气进口速度约为2.1m/s，在研究过程中，要对孔器出口的温度情况进行详细记录，记录的数据必须要准确，以避免对后续的研究结果造成不良影响。在经过6.0h的通风时间后，空气出口的温度约为22.9℃，经过12h的通风后，空气出口的温度约为22.5℃，经过18h的通风后，空气出口的温度将会约为21.7℃，在经过24h通风后，通过测量可以发现空气出口的温度，约为20.9℃。通过对记录的空气出口处的温度可以发现，空气与地道风热湿进行常见的交换后，随着时间的推移，空气口的温度整体上呈下降趋势，由6-24h，空气出口的温度降低了约2℃，由此可见，地道风起到了一定的制冷效果，由此可见，将地道风应用在建筑通风空调系统中是可行的，利用较低温度的空气，可以降低通风空调在运行过程中用于降低空气温度上的能耗，从而提高通风空调运行的经济效益。
4结语
通过先建立模型后利用软件对地道通风的夏季(冬季)工况进行模拟,可以得出以下结论：随着地道内空气流速的增大,地道出口空气温度降幅(升幅)减小,因此风速较低时,空气在地道中的冷却(升温)效果好；随着通风时间的加长,地道出口的空气温度逐渐升高(降低),地道的冷却(升温)能力逐渐减小；地道的截面尺寸影响通风换热效果,随着地道当量直径的增加,空气的降温幅度不断下降；地道处于不同的埋深时,其降温效果不同,地道埋深越深,其降温效果越好。为了得到更理想的出口空气温度,需要埋深增加、空气速度降低、当量直径减小,在风量一定时均需增加投入。在投入增加的基础上达到更好的效果,需要对投入和出口空气温度之间进行优化。地道风利用是可再生能源利用的途径之一,在建筑通风空调中的利用前景广阔,适于全国许多地区。
参考文献：
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论文作者:王振
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/18
标签：地道论文; 空气论文; 温度论文; 建筑论文; 空调论文; 室内论文; 土壤论文; 《防护工程》2017年第35期论文;