過渡季自然通風對單帳篷熱環境影響的實驗研究

龔正國，姜盈霓，劉靜波，楊浩

過渡季自然通風對單帳篷熱環境影響的實驗研究

龔正國，姜盈霓，劉靜波，楊浩

（武警后勤學院建筑工程系，天津300300）

由于結構簡單且便于攜帶，單帳篷在過渡季得到了廣泛的利用。由于帳篷特殊的功能和結構，其保溫、隔熱性能很差。對天津地區利用自然通風調節帳篷內熱濕環境進行了實驗研究，通過采用不同的通風方案，記錄帳篷內的熱環境參數，并進行對比分析。實驗表明，使用自然通風對調節帳篷內的熱環境有一定的作用，在過渡季節，天窗的使用對帳篷內溫度的控制有明顯的作用。

帳篷；自然通風；過渡季；室內熱環境

0 引言

1 實驗條件及操作

（1）實驗對象：單帳篷

帳篷長4800m m，寬4800m m，圍墻高1600m m，頂高3200m m，對向兩側開門，使用面積為23.04m2。

為盡量模擬野外環境，將兩頂實驗帳篷布置在空曠草地上，門朝南北布置，帳篷間間距大于5m，相互之間不影響通風及采光。

圖1 帳篷布置示意圖

圖2 帳篷內測點布置示意圖

（2）實驗目的：研究不同的通風方案對帳篷室內溫度的影響。

（3）實驗時間：2015年9月13-15日

（4）實驗儀器：普通玻璃球溫度計、干濕球溫度計（5）測點布置：

采用普通玻璃球溫度計測試。測點布置方法為：帳篷內測點分別布置在離地面0.10m、0.50m、1.0m、1.50m及2.0m的不同高度，共計布置溫度計23個。0.10m、0.50m、1.0m和1.50m處各布置溫度計5個，2.0m處布置溫度計3個。

使用干濕球溫度計記錄室內相對濕度，在帳篷中央0.5m高處布置一個干濕球溫度計。

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（6）實驗天氣環境介紹及通風方案

實驗進行的三天內室外天氣狀況見表1，所采用的通風方案見表2。

表1 實驗期間天氣狀況

表2 通風方案

2 實驗數據及分析

圖3為測試三天內8:00-18:00室外溫度的變化曲線圖。

圖3 室外溫度變化曲線

從13日、14日、15日三天的室外溫度變化曲線中分析得出：三天的室外溫度變化情形基本一致，早上8點到中午14:00室外溫度逐漸升高，其中8：00-10:00溫升明顯，平均升高6℃，在中午14:00時氣溫達到一天溫度的最大值；14:00-18:00，溫度慢慢降低。三天中出現的溫度最大值為30.2℃，出現在13日的中午14:00，最低溫度為19.1℃，出現在15日的早上8:00。

圖4 13日室內外相對濕度對比

圖5 13日室內外溫度對比

圖6 13日高度溫差圖

圖4為13日兩頂單帳篷室內濕度與室外平均濕度對比。

13日，兩頂單帳篷室內濕度變化趨勢與室外平均濕度基本一致，相對濕度測值在8:00達到一天中的最高，此后濕度逐漸下降，下午16:00以后，隨著日照衰減，室內外相對濕度開始回升。其中室外濕度最大值為46.8%，最小值為27.1%；室內濕度最大值為67.6%，一號單帳篷早上8:00室內相對溫度測值，最小值為23%，為二號單帳篷早上10:00室內相對濕度值。

圖5為13日兩頂帳篷的室內平均溫度與室外溫度進行對比。

早上8:00-11:00，一號單帳篷的通風方案為天窗關閉，打開其余的窗戶及門，二號單帳篷的通風方案為關閉東側窗戶及天窗，其余窗戶及門都打開，此時一號單帳篷室內的平均溫度一直略高于二號單帳篷；11:00-14:00，一號單帳篷關閉南側窗戶及天窗，與關閉天窗打開南側窗戶的二號單帳篷相比，一號單帳篷溫度基本不再升高，并在12:00達到一天中的最大值，為31.9℃，此后溫度開始下降；二號單帳篷室內溫度持續上升，并在14:00達到一天中的最大值。為31℃。14: 00-16:00，二號單帳篷室內溫度高于一號單帳篷，此時一號單帳篷的通風方式為門窗打開，二號單帳篷的通風方式為天窗關閉，其余窗戶及門都打開。13日的室內外溫度對比分析說明，在過渡季，早晨室內溫度體感較低，打開向陽側窗戶與關閉向陽側窗戶相比，打開向陽側窗戶帳篷室內溫度上升更快，更有利于室內溫度的回升。趨近中午，日照變強時，關閉向陽側窗戶與打開向陽側窗戶相比，打開向陽側窗戶可以加強室內外的自然通風，更有利于降低帳篷內的溫度，改善帳篷內的熱環境。

13日兩頂帳篷室內不同高度溫度及溫差對比如圖6所示。

早上8:00-11:00，一班單帳篷室內2.0m處溫度測值和室內溫差值一直較二號單帳篷較高，此時一號單帳篷的通風方案為天窗關閉，其余窗戶及門打開，二號單帳篷的通風方案為東側窗戶及天窗關閉其余窗戶及門打開，11:00-14:00，一號單帳篷室內溫差值低于二號單帳篷，此時一號單帳篷的通風方案為天窗及南側窗戶和門關閉，其余窗戶及門都打開，二號單帳篷天窗關閉其余窗戶及門打開。14:00-16:00，一號單帳篷打開天窗而二號單帳篷天窗關閉，其余窗戶及門都打開，這段時間內，兩頂帳篷室內溫差值不大。16:00-18:00，門窗都打開的一號單帳篷與西側窗戶及天窗關閉的二號單帳篷相比室內溫差值較高。一號單帳篷室內溫差最大值為4.6℃，出現在早上10:00，二號單帳篷室內溫差最大值為4.2℃，出現在早上11:00。

14日兩頂帳篷室內不同高度溫度及溫差對比如圖7所示。

圖7 14日高度溫差圖

14日，兩頂帳篷的通風方案為，一號單帳篷所有門窗打開，二號單帳篷關閉天窗，其余門窗都打開。在早上8:00-10:00與中午13:00-16:00這兩個時間段內，關閉天窗帳篷與打開天窗的帳篷相比，關閉天窗的帳篷室內2.0m處溫度測值偏高，兩頂帳篷2.0m測點處最高溫差出現在早上9:00，為4.9℃。在中午11: 00-13:00這段時間里，關閉天窗帳篷與打開天窗帳篷相比，2.0m處測點溫度基本相當，其原因是14日中午11:00-13:00，由于云層的遮擋導致帳篷受到的陽光輻射劇減，帳篷內溫度降低，2.0m處測點溫度也跟著一起降低。

15日兩頂帳篷室內不同高度溫度及溫差對比如圖8所示。

15日9:00-13:00，二號單帳篷2.0m處測點溫度比一號單帳篷2.0m處測點溫度高，其余高度處測點溫度基本相同。進而導致二號單帳篷室內溫差值與一號單帳篷相比較高，此時一號單帳篷通風方式為9:00-10:00門窗全開，10:00-13:00關閉南側窗戶及門，二號單帳篷通風方式為9:00-10:00關閉南側窗戶和門，關閉東側窗戶及天窗，其他窗戶及門打開，10:00-13:00關閉天窗，打開其他的窗戶及門。全天，室內溫差最大值出現在二號單帳篷10:00，為11.4℃。

圖8 15日高度溫差圖

3 結語

（1）在過渡季節，早晨室內溫度體感較低，打開向陽側窗戶與關閉向陽側窗戶相比，打開向陽側窗戶帳篷室內溫度上升更快，更有利于室內溫度的回升。趨近中午，日照變強時，打開向陽側窗戶帳篷與關閉向陽側窗戶相比，打開向陽側窗戶帳篷室內溫度要低一些，說明在該時間段內，開啟向陽側窗戶會加強室內外的自然通風，將室內多余的熱量帶走，更有利于降低室內溫度。

（2）當陽光輻射較強時，帳篷受到陽光輻射升溫，關閉天窗會導致帳篷頂部溫度顯著上升，室內溫差明顯，打開天窗能夠有效降低帳篷頂部溫度，使帳篷內溫差減小，帳篷內熱環境得到改善。

[1]王濤.救災帳篷熱濕環境測試與改善措施的模擬研究[D].重慶：重慶大學，2009．

[2]彭小云.自然通風與建筑節能[J].工業建筑，2007，（03）：48-52.

Study on Influence of Natural Ventilation Exercises on the Thermal Environment of Single Tents during Transitional Season

D uring transitionalseason,the single tentis widely used forits features ofbeing sim ple and easy to carry. Because of using poor heat insulation m aterial as the tarpaulin of the tent,its therm al environm ent indoor is very bad. Experim entstudies on im proving the therm alenvironm entin tents by using naturalventilation during transitionalseason at Tianjin were done.The therm alenvironm entparam eters oftents with differentnaturalventilation plans were recorded and analyzed.The experim entresultsshow thatnaturalventilation playsa certain role in adjusting therm alenvironm entoftents.

tent；natural ventilation；transitional season；therm al environm ent

TU 834

B

2095-3429（2017）01-0086-04

2016-10-12

修回日期：2017-01-09

龔正國（1992-），男，土家族，湖北恩施人，研究生，研究方向：營房管理。

D O I：10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.01.021

GONG Zheng-guo，JIANG Ying-ni，LIU Jing-bo，YANG Hao

（Logistics University of PAPF，Department of Architectural Engineering，Tianjin 300300，China）