高层居民楼室外百叶窗设计

保定理工学院本科毕业设计高层居民楼室外百叶窗设计摘要百叶窗广泛用于一些高层建筑、大型工厂建筑、中央工程结构、住宅建筑、大型船舶等的挡热制冷、节能和通风。现在的百叶窗都为比较传统的结构是由两个或者多个比较薄的片状结构组合到一起的，并排倾斜，重量相对较轻。在一定的风速下，百叶窗的叶片会发生较大的形变和产生剧烈的振动，在相当高的风速下，叶片很有可能会损坏。通过对尖锥型变间距百叶窗叶片的研究，我们发现它们的叶片弦高度、开角度、间距等参数会对换热效率产生重要影响。因此，我采用了控制变量的测试方法，并将这些参数作为标准，对这些参数进行了进一步的优化。最终，我们得到了换热效率较高的百叶窗的叶片结构。在本次设计中得出的结论，能够让我们此次设计的百叶窗产生的换热效果最好的数据组合。本文研究成果对今后尖锥型变间距百叶窗翅片的进一步深入研究和改进优化以及在实际中制造应用提供理论依据，同时也为百叶窗翅片结构的多样性添砖加瓦。关键词：高层；居民楼；室外；百叶窗；设计目录TOC\o"1-3"\h\u第1章绪论 11.1课题背景 11.2国内外研究现状 1第2章百叶窗对高层居民楼光环境以及热环境影响的理论分析 32.1高层居民楼能耗特点 32.2百叶窗对高层居民楼光环境及热环境的影响因素分析 32.3研究的目的及意义 3第3章百叶窗的结构方案分析 53.1传统百叶窗的结构 53.2百叶窗性能优化设计 53.3百叶窗叶片性能优化设计 53.3.1百叶窗叶片结构方案分析 53.3.2叶片间距方案选取 6第4章百叶窗翅片结构参数优化 84.1概述 84.2弦高H对尖锥型变间距百叶窗的影响 84.3开窗角度𝜃对尖锥型变间距百叶窗的影响 94.4百叶窗间距𝑳𝒑对尖锥型变间距百叶窗的影响 94.5翅片厚度𝛿对尖锥型变间距百叶窗翅片的影响 104.6本章小结 10第5章材料选择 115.1锌钢的简介及特点 115.2铝合金简介和特点 115.3本章小结 11第6章百叶窗抗风压性能计算 126.1风荷载计算 126.2百叶片在水平风荷载作用下的挠度计算 13结论 14参考文献 15致谢 16第1章绪论1.1课题背景百叶窗是一种典型的翅片式结构，广泛用于高层建筑、大型工厂建筑、住宅建筑、中央工程结构（如核电站）和大型船舶的冷却和热保护、通风和节能。许多研究表明，在我国六月到十月期间大多数地方室内外的温度都会升高，有大部分的原因是太阳的热辐射进入室内产生的，国外的许多国家和地区都把提高建筑内不同类型窗户的热效率和光照控制作为建筑节能和夏季防暑的重点，在普通窗户外加装类似百叶窗的遮阳装置，为了改善通风和空气循环，一些高层和超高层建筑以及大型工厂建筑往往在顶部设置大面积的格栅状结构，以改善自然通风和空气循环REF_Ref16237\r\h[12]，在现代船舶中，在燃气轮机排气系统的出口部分使用了许多红外灭火装置，以提高遮蔽性和掩蔽性，在这些装置外通常安装有百叶窗结构，通过对内外流动空气的冷却，降低内部的温度，从而增强更好降温的目的。随着中国经济的飞速增长，全球许多的国家，比如美国，已经成功实现了30%的国内可持续性能源消费，其中，许多发达国家内的公共建筑都会采取措施，如安装大型的玻璃窗，以减少太阳辐射，从而降低其可持续性能源消费，与发达国家相比，他们的措施具有明显的优势。在某些大型的现代建筑中，经常可以看到使用百叶窗进行外部防晒。许多著名的建筑物，比如上海市浦东商业银行、深圳市会展中心乃至上海市卢湾区人民检察院，采取了百叶窗的技术，以有效地抵御外界的热量，从而大大降低室内的温度，节省了大量的制冷费用。自然地通风方面的格栅通风系统同样也被用在了我国东部沿海城市的一些大型工厂中，这可以大大改善工厂的工作环境。百叶窗已经成为一种重要的结构材料，特别是在西屋公司AP1000核岛技术建造的三门和海阳核电站等关键项目中。为了确保安全，这些项目的技术规范要求在核电站、核废料设施、辅助设施以及柴油发电机厂的外表面和通风口上安装各种尺寸的百叶窗，以有效地保护通风系统。1.2国内外研究现状(1)国内研究及发展情况近年来，随着技术的飞速发展，国内在百叶窗的散热问题上取得了重要的突破，2017年，中原工学院能源与环境学院的一项重要的研究成果揭示，五组不同的百叶窗翅片的厚度会显著改变其空气侧的传热和流动特性，从而为我们提供重要的参考。通过对五种不同厚度的翅片做模型研究也得出相应的结论。2018年海军驻上海江南造船（集团）有限责任公司军事代表室唐子奇发表的一种改进型百叶窗翅片的性能数值模拟研究中提出了改进型S型百叶窗翅片，具有较大的扰流及导流作用，从而增加换热效率、减少压降REF_Ref17128\r\h[13]。(2)国外研究及发展情况“ColtliteCLST”是一个具有里程碑意义的开创性设计，它旨在为室内提供一个舒适、自然、循环的空气流动环境，而且不会对建筑外观造成任何影响，从而达到更好的视觉冲击效果。“ColtliteCLST”》的设计旨在打造一个高品质的通风系统，以满足客户的需求。许多国际学术机构正在努力研究百叶窗的材料、角度等外部因素如何影响通风换热，其中一个德国团队最近推出的“ColtliteCLST”更是一个重大突破，它采用了自然百叶窗，既能满足室内空气流动的要求，又能够在不损害建筑外观的情况下，将其融入建筑的立面设计，从而减少对外界的冲击REF_Ref17207\r\h[1]。国外的大多学者机构都在对百叶窗的材质、角度等多方面外部因素对通风换热的影响进行改进。国外学者阿卜杜勒克里姆·奥克巴兹在典型百叶窗翅片管式换热器中不同百叶窗角度和翅片螺距的传热和压降的计算研究中发表研究结果百叶窗角和叶片间距影响了内外部热量交换的性能REF_Ref18928\r\h[4]。已经看到，对于3.2mm和2.5mm的翅片节距，增加百叶窗角可增加热性能，同时降低与压降有关的水力性能。翅片节距决定了流动行为，即翅片节距为2mm时，百叶窗角增加，传热和压降减小。第2章百叶窗对高层居民楼光环境以及热环境影响的理论分析2.1高层居民楼能耗特点首先，从高层居民楼使用者的角度看，高层建筑的特点是用户多，对室内温度要求高。广州境内夏热冬暖，必须长时间使用空调，保证室内温湿度满足热舒适要求。同时，办公室工作人员的工作时间更长、连续且灵活，以确保合适的室温。高层居民楼需要性能更加完善，制冷效果优秀的空调。其次，随着中国经济实力的在全球的地位逐步提升，住宅高层建筑的评级也有所提高，很多外表面采用全玻璃幕墙的建筑可以使住宅高层建筑轻巧简约美观，但对节能危害很大，而且到了夏天却增加了室内空调的负荷，也会造成很严重的光污染REF_Ref19254\r\h[15]。2.2百叶窗对高层居民楼光环境及热环境的影响因素分析通过分析百叶窗的传热机理，影响百叶窗传热效率的因素有：叶片宽度、叶片间距、百叶倾角等。本文将影响百叶窗的因素划分为三大类：动态、静态和外界。其中，动态因素指的是百叶窗的倾角，它可以根据自然环境的变化而进行调整；静态因素则包括百叶窗的宽度、间距、表面反射率、表面吸收率等，其中，表面反射率和表面吸收率主要取决于百叶窗的材料，因此，本文将静态因素简单地总结为：百叶窗的宽度、间距和百叶窗的材料；外界因素则包括太阳的高度角和方位角，它们会对百叶窗的性能产生重要的影响。气候条件对于计算结果产生了重大影响REF_Ref19091\r\h[8]。2.3研究的目的及意义社会的快速发展离不开几代人的不断探索和创新，人们在创新和创造中享受生活，对条件和生活质量有更高的要求。空调现在已成为每个家庭的必需品，在满足基本需求之后又对空调的制冷散热等方面提出了更高的要求，要做到最大限度的节能环保，同时室内温度环境要满足人员对舒适度的要求。室内气候主要由空调系统控制。室外空调机组是空调的主要运行部件，室外机的传热效率和良好的散热通风影响着空调的性能。是否达到节能要求，对空调的性能有较大的影响。室外百叶窗因其特殊的结构能很好的满足高层室外对空调外机的保护以及散热通风挡雨的条件，因此在居民日常生活中广泛应用。作为百叶窗位置的主题设计之一，百叶目前被认为是最有前途和最有效的叶片，国内外研究人员对百叶叶片进行了多次研究，并取得了一定的成果。但百叶相关领域的研究引入我国较晚，研究相对不全面，国内生产的叶片设计参数大多是固定的、独特的，热交换效率一直没有提高。因此，找到具有高效传热效率的叶片设计对于降低空调行业中制冷行业的能耗非常重要。本文所设想的叶片结构的设计通过结合许多学术专家发表的文献进行了改进。本文设计的尖锥型变间距百叶窗翅片结构，是结合多位学术大拿所发表的文献进行改善而成，相较于传统百叶窗结构应该会有一定的改善。第3章百叶窗的结构方案分析3.1传统百叶窗的结构百叶窗的基本结构主要是由百窗叶片叶片、框架（主要作用是固定叶片）、其他配件（连接件、固定件、功能件、密封件等）等多部分组成的，根据传统百叶窗的机构方面的特征，在考虑到百叶窗结构稳固的同时对居民住宅的室外立面的影响不能太大，选取嵌装式的安装方法相对来说更合适更安全。但本课题所选择的是高层居民楼的室外百叶窗设计，考虑到课题限制，高层百叶窗多用于室外空调散热、挡雨、防护等作用。所以对百叶窗进行固定设计，不采用可变式设计。所以本文设计的室外百叶窗的结构基本确定为百叶窗翅片、左右侧梁、支撑中间梁以及上下梁。3.2百叶窗性能优化设计百叶窗翅片轻量化设计Box-Behnken（BBD）实验设计是最常用的实验方法之一。与其他实验设计方法相比，它的运算量相对较小，经济也比较强。在考虑了盒式贝恩肯实验设计方法的特点及其对本次优化分析目的的适用性后，选择了盒式贝恩肯实验设计方法REF_Ref19532\r\h[6]。Box-Behnken实验设计方法是由Box和Behnken在1960年开发的在实验设计方法中，因素的数量可以在2到7之间，但在工程中，因素的数量被限制在4个。3.3百叶窗叶片性能优化设计3.3.1百叶窗叶片结构方案分析为了更好地减少气流对翅片的影响，并且提高传热和流动效率，我们采用了一种新的尖锥形翅片设计。这种设计与传统的百叶窗结构有很大的不同，因为它能够更好地抵抗气流的影响。图3.1（a）展示了我们的改进，可以更直观地看到这种设计的优势。图3.1（b）展示了一个单尖锥形百叶窗翅片的放大效果，其中，轴线处的厚度被设置为δ1，而翅尖的两端则被设置为δ2，因此，δ1+δ2就可以得到2δ。图3.1尖锥形百叶窗翅片结构为了比较这种结构方案的优化和薄片的轻质模型，他们用薄片的流固热耦合模拟模型代替了不同大小的结构参数，并模拟得到了不同间隔厚度δ1的尖锥形薄片交替的流场和传热性能。传热系数j的值随着δ1的增加而变化：当δ1从0.10毫米增加到0.12毫米时，传热系数j的值略有增加。当δ1在0.12毫米和0.20毫米之间变化时，随着对应的j系数的不断上升而逐步变小。通过分析发现当δ1的增加，逐渐变细的翅片前端之间的距离不断增加，从而使得更多的流动气体进入到百叶翅片的空间内与其接触进行传热；流动的气体在经过翅片时流动的速度产生波动，而百叶窗翅片结构为弯曲的表面对边界层的破坏起到一定的作用；然而，通过对叶片的研究表明，这种结构的曲面对边界层的破坏起着一定的作用。锋利的锥形叶片的传热面积减小，J系数略有降低。这主要是由于在δ1=0.1时，叶片方向的气流与厚度方向的叶片尖端碰撞，导致更大的局部阻力，可以用锥形来进行减少或理论上的消除，从而提高流动效率。。3.3.2叶片间距方案选取对于锥形百叶窗结构来说，随着百叶窗厚度的变化会使百叶窗的间距发生变化。为了实现更好的传热和提高性能，在δ1=0.2米的尖锥形翅片结构的相关合理的基础上，提出了对翅片变化的七种不同的百叶窗翅片结构，并使翅片间距不断减小，以找到更好的翅片间距组合。如图3.2所示，提出了七种不同的渐进式片状结构，都是无级变化的片状间距。由于原始片层间距的数值限制，图3.3所示的两个相邻间距平均值的平均缩减量分别被确定为0.02米、0.04米、0.06米、0.08米、0.1米、0.12米和0.14米，各片层的间距尺寸见表。图3.2变间距百叶窗翅片结构图第4章百叶窗翅片结构参数优化4.1概述近年来，随着技术的进步，越来越多的学术界开始关注百叶窗的结构参数，并取得一些重要的进展。然而，由于百叶窗的结构非常复杂，因此它的结构参数的改动会直接影响到空调的总体效率，因此，现在的技术发展更加注重精简和节省材料的使用。通过精心设计的百叶窗翅片结构参数，我们可以有效地改善室内的换热性能，从而达到节约能源的目的，同时，这些参数的选择还有助于改善百叶窗的外观，为更多的用户带来更加舒适的环境。经过第三章的研究，我们采用控制变量法，详细探讨了百叶窗翅片的结构特性，包括弦高H、开窗高度θ、间距Lp和叶片的厚度𝛿等，具体的变量取值可以查看表4-1。表4-1百叶窗翅片结构参数取值范围结构参数弦高H开窗角度θ（°）百叶窗间距LP叶片厚度𝛿取值范围0.07、0.1、0.13、0.1626、28、30、321.2、1.4、1.6、1.80.09、0.10、0.11、0.124.2弦高H对尖锥型变间距百叶窗的影响在给定的条件下，我们选择了叶片间距、翅片厚度和开窗角度作为研究对象，并将它们设置为0.1、1.1和30°。我们对尖锥型变间距百叶窗翅片进行了分析，并根据空气进入速度的不同，提出了四种不同的方案：弦高设置为1.55m/s、1.55m/s、2.19m/s、2.83m/s、3.47m/s和4.11m的方案。研究不同弦高H下尖锥形变间距百叶窗翅片的换热性能差异。随着室外的风力逐渐加强，换热效率也会呈上升趋势，尤其是从1.55m/s上升至2.19m/s，这一过程中的换热效率会有显著提升，而随着入口的风力进一步加强，这一过程中的换热效率会有所下降。当弦高达到H=0.13、0.1、0.16的情况下，空气侧的换热系数均显著提升，当h=0.13时，空气侧的换热效率较高。通过调整百叶窗的叶片变间距，调节其中的叶片的弦高，能够提升百叶窗的振荡性能，促进进出风与叶片之间的交互作用，提升换热性能，但也要注意，弦高的调整要合理，因为如果弦高太大，就会导致空气在穿梭于变间距百叶窗中的阻力变得较大，进而降低其有效的换热性能。经过研究发现，当H=0.13m的尖锥形变间距百叶窗翅片的结构参数保持稳定的前提下，它的换热性能表现出了极大的优势4.3开窗角度𝜃对尖锥型变间距百叶窗的影响在保持其他参数不变的前提下，我们将百叶窗间距设定为0.14，叶片厚度设定为0.1m，弦高设定为0.13，并以空气入口速度分别设定为1.55m/s、2.19m/s、2.83m/s、3.47m/s和4.11m/s的情况，建立四个开窗角度𝛿的模型，以探究叶片倾斜角度𝜃对尖锥型变间距百翅片的影响。当四种不同的尖锥型变间距百叶窗的窗户的入口风速由1.55m/s提高至2.19m/s时，其换热系数的变化趋势明显，但是，当这一变化趋势变得越来越平稳，即使在更高的入口风速下，其变化仍然不明显。在相同的进风风速之下，选择使开窗的角度变得越大，换热系数也会随着角度的变大而随之增大。随着倾斜角度的增加，尖锥型变间距的百叶窗的换热效率也会相应增加，其中，30°的换热效率达到109，而26°的换热效率则降低到96，在相同的运行条件下，30°的变间距的百叶窗的换热效率会更加显著，其中，26°的变间距的换热效率会更加显著，其中，28°的变间距会更加显著，其中，32°的变间距会更加显著，其中，32°的变间距会更加显著。随着叶片的倾斜角度变大，相同的风速下，流经百叶窗的风量将更大，因此，尖锥形的窗口结构将更容易受到风的影响，当风进过窗户所在的环境时温度降低较多换热表现的较好。当然也不是选取的角度越大所改变的性能会表现得越好，在值为32时的效果远远没有30度时的效果要好，这种现象可能是产生的阻力会受到影响，反而没有那么多的空气从百叶叶片的间隙中流过。由此可得，叶片倾斜角度达到30°时，其换热效率达到了最大。4.4百叶窗间距𝑳𝒑对尖锥型变间距百叶窗的影响换成另一种工况所用参数，其他参数保持不变的情况下对百叶窗叶片的性能进行试验分析，不同的风速带来的效果也会各不相同，但是间距会影响到百叶窗的使用效果，所以要选取一个合适的值作为百叶窗间距的设计数据。当百叶窗叶片之间的距离变大的时候，相关的性能也会有一定的提高，如果使这个距离继续为0.18我们可以得到百叶窗叶片的性能会根据叶片之间的距离增加而变小，在百叶窗叶片之间的距离为取为0.14m的时候，百叶窗的叶片的换热系数效果最为明显提升的，百叶之间的间距值等于0.18m时，叶片的换热值是几组数据中最低的。百叶窗间距适当增大能够使更多的空气源源不断的流入百叶窗的间隙中，对流动空气的扰动性变大，变大的同时在增强百叶窗的换热效率，但是百叶窗间距太大时，空气在百叶窗翅片间隙流过的速度就会较低，增大流动阻力，不利于换热。由此可得，百叶窗间距Lp=0.14m时，换热系数最大。4.5翅片厚度𝛿对尖锥型变间距百叶窗翅片的影响百叶窗的间距LP取值为0.14m、百叶窗的开窗角度𝛿为30°、弦高H为0.13m，其他参数还是保持原来的数值，对尖锥型变间距百叶窗翅片换热进行分析，假定空气进入的速度分别是1.55m/s、2.19m/s、2.83m/s、3.47m/s、4.11m/s工况下，分别对比分析翅片厚度𝛿为0.09m、0.10m、0.11m、0.12m的四种状态，研究出百叶翅片厚度𝛿对尖锥型变间距百叶窗翅片的影响。通过我对数据的分析和查阅相关资料发现，当翅片厚度由𝛿=0.07m增加到𝛿=0.11m时，换热系数随着翅片的厚度不断变厚而逐渐增大，但是将翅片厚度继续增长到𝛿=0.13m时，换热系数开始逐渐减小了，这一情况表示翅片厚度对换热系数的改善是有限制的，如果一味地增加厚度，反而效果会大大降低，适得其反。随着翅片的变薄，空气流动阻力也随之提高，使得空气流动量减小，从而降低了空气流动的流动性能。此外，当入口速率从1.55m/s提升至2.19m/s，百叶窗的内部与室外的换热系数就有了较大的提升，但当再次提升至2.83m/s、3.47m/s以及4.11m/s，其变化的程度就没有那么明显了。随着入口速度的不断提高，可以显著地改善空气的流动性，减少边界层的损伤，从而提高换热性，然而，随着速度的进一步提高，边界层的损伤也将变得更严重，从而使得空气的流动性受到更多的影响，从而导致换热系数出现了明显的下滑。经过研究发现，在𝛿=0.11m的情况下，波形百叶窗的换热系数达到最高，所以尖锥型变间距百叶窗翅片厚度最优值为𝛿=0.11m。4.6本章小结经过深入的探索，我们发现，尖锥型变距离百叶窗具有良好的散热特性。为此，我们利用控制变量的技术，调整了其弦高H、倾斜角度、间距和叶片厚度，以评估其散热特性。此外，我们还利用多种参数的混合，比较了各种结构和参数的优劣，以期获得更优的散热性能。通过改进百叶窗的设计，我们可以获得更好的空气流动效率和散热效率，这需要调整百叶窗的弦长、叶片角度、叶片间隙和叶片厚度。所以本设计使用的最终结构数据如下：翅片的弦高取值为H=0.13、开窗角度大小为30°、翅片间距为Lp=0.14、翅片厚度选择𝛿=0.11。根据翅片的参数按照高为3M，长为1M的规格对百叶窗的横梁及支撑参数进行确定，使翅片按照数值均匀分布固定在横梁上。第5章材料选择5.1锌钢的简介及特点根据我对目前市场材料的调查，了解到了最近这些年来产出的一种新型材料名为锌钢，锌钢能够被普遍的原因是具有相当高的硬度和强度、精美良好的外观、多种鲜艳的颜色选择以及价格相对低廉等一些优点。逐渐成为了人们在住宅小区内使用的主流材料。这种材料是由六层组成的，其中包含的高锌磷化层具备着优越的抗腐蚀性，能够使涂膜与基材得附着力变强；还有一层为阿克苏——诺贝尔彩色离分子高温固化层，高温固化层的防腐以及抗撞击的性能比较优秀，同时还带有卓越的抗紫外、抗氧化和表面自洁性能。锌钢护栏有以下特点：1、免焊接的组装式设计，安装快捷简单。2、四层防腐处理，二十年以上的使用寿命，解决了传统产品短时间内锈蚀、粉化、龟裂等问题，免除了产品维护更新费用。3、良好的装饰性，丰富的色彩，满足不同客户对产品的个性化需求。4、环保，不污染环境，解决了普通产品污染建筑物问题。5、良好的柔韧性能，基材的钢性和柔性使护栏产品具有较好的抗冲击性能。6、静电喷涂的仿塘瓷工艺处理的表面，使其拥有了优秀的的自洁性能，不管是雨水冲刷和还是用水枪喷洗都可以使其光洁如新。5.2铝合金简介和特点铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。一般传统的阳台护栏会使用到铁条、铝合金材料，需要借助电焊等工艺技术。5.3本章小结通过对比，可以发现铝合金和锌钢在材料、工艺、特性上存在显著差异。铝合金作为主要材料，具有良好的耐腐蚀性、耐生锈性、耐开裂性以及可以反射紫外线的特点，因此可以满足室内外的各种环境需求，并且使用寿命更长。而锌钢属于高温热浸锌材料，锌钢的工艺属性要求相对较高，实用性方面不如铝合金，而且铝合金发展多年相对成熟，成本相对较低，较多居民都可接受。我们此次设计的百叶窗工作环境为高层室外，需常年受到雨水、紫外线照射等室外因素，所以此次材料依旧选择铝合金材质。第6章百叶窗抗风压性能计算抗风压强度是国标所规定的是指门窗抵抗风压的性能。百叶窗是也是属于窗户的种类，而且室外百叶窗所处环境风速较快，因此需要保证使用过程中，还要保证在大风状态下其正常功能不受影响并且具有一定的安全性。以保定市市区一个普通建筑为计算对象，窗户安装最大高度为3m。6.1风荷载计算风荷载标准值：Wk是指作用在安装墙上的风荷载标准值(KN/m)βz是指瞬时风压的阵风系数：取1.82μs：风荷载体型系数：1.5μz：风荷载高度变化系数：1.03河北地区基本风压，取W0=0.55KN/mWK=βgzμsμzW0=1.82×1.5×1.03×0.5522=1.55KN/m＞1.0KN/m2取WK=1.55KN/m风荷载设计值：W：风荷载设计值(KN/m2)：风荷载作用效应的分项系数：1.4W=1.4WK=1.4×1.552=2.17KN/m2铝百页窗的重量荷载：qGk：铝百页窗构件的平均自重：150N/m2GK铝百页窗构件的重量H：铝百页窗分格高：1.00mB：铝百页窗分格宽：1.50mGk=qGKBH/1000=150×1.0×1.50/1000=0.23KN.6.2百叶片在水平风荷载作用下的挠度计算在百叶翅片的上下两端同时施加一组大小相同方向相同的固定约束，因此将百叶窗翅片组合形成完整的百叶排片，减小了竖直方向的力带来的作用效果，可以不用将竖直方向的作用力考虑在内，将百叶窗在外部所受到的风荷载进行简化使其为百叶窗在承受水平矩形均布荷载的作用力。根据窗户尺寸可知百叶窗需安装36片百叶翅片，单个百叶片的表面积S=(1.5*1.8)/36=0.075m2均布载荷Q=wkS=1.03*1,000*0.075=77.25N在百叶片外表面施加压力载荷均匀分布，方向为叶片表面的法线方向，大小为77.25N.相应的位移计算结果，最大位移发生在百叶翅片中部，并且靠近叶片两端的位移最大，最大值fmax=1.55*1.4=2.17在风荷载标准值作用下，百叶挠度限值宜按长度的1/180取值,有[u]=L/180=1500/180=8.33，[u]>fmax。由以上计算得出，在理论范围内的风荷载的冲击下百叶窗翅片的抗风压性能是达标可靠的。结论本文设计出的尖锥型变间距百叶窗是通过分析讨论其在散热方面的各种性能对比得出的百叶窗翅片参数相对优化的设计方案并根据百叶翅片的优化设计方案计算了百叶窗的抗风压的性能是否符合标准，计算结果表明，其抗风压强度在合理范围内。通过对翅片的改善从而确定百叶窗其他结构的数据，因不同方案使用的大小不同，需按实际需求进行CAD图纸的绘画。本文对提出的尖锥型变间距百叶窗翅片结构并没有进行较为详细和深入的研究，只是研究在不同风速的条件下，分析出哪种结构会提高百叶窗对内外空气的换热效率。由于在日常生活中空调在外部的使用情况较为复杂，影响换热效率的外在因素也较多，考虑到本文的局限性，虽得出部分可行数据，但实际效果还需在实际生活应用中不断改善改进。参考文献VjlgA,HkwA,KttA,etal.Simulation-basedevolutionaryoptimizationforenergy-efficientlayoutplandesignofhigh-riseresidentialbuildings[J].JournalofCleanerProduction,2019,231：1375-1388.M.

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