建筑与风环境的关系及案例分析30页PPT

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建筑通风系统PPT课件

使用空气热回收技术
将排出的空气余热回收再利用，减少能源浪费。
运用智能控制系统
运用智能控制系统对通风系统进行实时监控和控制，实现能源的有效利用。
06
CATALOGUE
建筑通风系统的未来发展趋势与挑战
新型通风技术的研发与应用
自然通风技术
利用自然风力进行室内外空气交换，具有节能、环保、无噪音等优点。
通风系统的设计原则
舒适性原则
健康性原则
建筑通风系统的设计应首先考虑为人们提供舒适、宜人的室内环境，包括适宜的温度、湿度、空气质量等。
通风系统应能有效地过滤和排除室内空气中的细菌、病毒、异味等有害物质，保证室内空气的新鲜和健康。
节能性原则
可靠性原则
在满足使用需求的前提下，应尽量减少能源的消耗，采用高效、低能耗的通风设备和系统。
高湿度环境
对于高湿度环境，需要采用除湿或调湿的通风系统。
高温环境
对于高温环境，需要采用降温或恒温的通风系统。
密闭环境
对于密闭环境，需要采用强制换气的通风系统。
05
CATALOGUE
建筑通风系统的维护与管理
通风系统的维护保养制度
01
定期检查
对通风系统进行定期检查，确保系统正常运行。
更换磨损部件
发展
未来的建筑通风系统将更加智能化、节能化和健康化，如通过传感器和控制系统实现智能化控制，通过采用新型节能材料和优化设计实现节能化，通过引入空气净化技术实现健康化。
建筑通风系统的分类与组成
分类
根据通风动力不同，建筑通风系统可分为自然通风和机械通风两大类。自然通风依靠自然界的风力、温差等自然动力实现通风换气，而机械通风则依靠风机等机械设备提供动力进行通风换气。

建筑中的通风设计PPT课件

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3、技术设计除了贯通的中庭和内花园的设计外，建筑外皮双层设计手法同样增加了该高层建筑的绿色性，外层是固定的单层玻璃，而内层是可调节的双层 Low-E中空玻璃，两层之间是165毫米厚的中空部分，室外的新鲜空气可进入到此空间，当内层可调节玻璃窗打开时，室内不新鲜的空气也进入到这一中空部分，完成空气交换。在中空部分还附设了可通过室内调节角度的百页窗帘，炎热季节通过它可以阻挡阳光的直射，寒冷季节又可以反射更多的阳光到室内。（如左图） ①外层的单层固定玻璃 ②内层的双层Low-E中空玻璃③电控百叶 ④165毫米厚的中空部分 ⑤ 防鸟线建筑管理中控系统（BMS Control）在法兰克福商业银行总部大厦中得到了应用，但这次福斯特并非追求将高新技术设备充分暴露，而是利用它们来创造更节能，更舒适的建筑空间。大厦的室内感光感温系统全部采用自动化，具体到每个办公室均由一个中心调控系统控制，室内的光照，温度，通风等均通过自动感应器得到相应的调整，以确保办公空间适当的光照和空气质量。
60％。三角形平面又能最大限度地接纳阳光，
创造良好的视野，同时又可减少对北邻建筑的
遮挡。因此，大厦被冠以“生态之塔”、“带
有空中花园的能量搅拌器”的美称。
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2、空间设计高层建筑窗户的设计近乎敞开，使楼房因自然空气通风系统的运作而能够“呼吸”，让人领略微风拂面的凉爽
这便是世界最负盛名的绿色建筑，它枝繁叶茂、郁郁葱葱，在其三角形内庭里，多个离地高度不同的空中花园在其周围环绕，令楼内工作的人员无论走到哪里，距离大片绿色植物的间隔都不会超出几个层面。建筑的通风设计.1
什么是通风？通风就是室内外的之间的空气运动通风模式一般分为自然通风、机械通风、混合模式通风

风能建筑应用实例PPT课件

2019/12/25
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5、上海中心大厦
中国第一高楼——上海中心大厦近日塔冠结构封顶成功。这座摩天楼计划于今年年底完工，2015年年中投入运营。
上海中心大厦以632米的高度也将成为世界第二高楼。除了它“高大英俊”的外表，最受瞩目的还有它自身应用的多项可持续发展技术，技术领域涉及了照明、采暖、制冷、发电以及可再生能源领域。据预测，这些节能技术每年将为大厦减少碳排放2.5万吨。
风能建筑应用实例
2019/12/25
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风能
人们通常把空气流动的动能称之为风能。空气流动的速度越高，动能就越大。人类利用风能的历史可以追溯到公元前。可是数千年来，风能的开发和利用并不被人们所重视。直到1973年世界石油危机以后，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能才作为新能源得到重视和研发。
2019/12/25
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3、风力发电大厦
风能不可小觑的力量还可以在高层建筑上大显神威。日前，英国的建筑师们就计划在伦敦的一些高层建筑上安装风力涡轮，涡轮片的直径为9米，依靠高空获取的风能来供给大厦内的用电。通过风力涡轮的高速运转，整座大厦也将不必担心电能供应不足所带来的诸多不便。
3个巨大的风力涡轮螺旋桨被安装到了伦敦的高楼上，架设在两座摩天高楼的中间，场面极为壮观。每个涡轮机直径达29米。每次工作，这三个巨大的螺旋桨大约能给大楼提供11%--15%的电力，即每年供电1100千瓦时一1300千瓦时。如此多的电量足够给300户家庭提供全年的照明用电了。
大厦的照明系统大量采用最高效的LED 光源、全方位中央绿色照明控制系统等绿色节能装置。大厦还利用地热资源进行采暖和制冷，相当环保!
2019/12/25

浅析建筑设计与风环境的关系

浅析建筑设计与风环境的关系近年来，“建筑的风环境”已经和“热环境” “声环境” “光环境”一样，越来越多地引起人们的重视。

风和城市环境，建筑环境有着密不可分的关系，并对城市规划，建筑设计和结构设计等领域有着很大的影响。

一. 风的气流和风压对建筑及群体产生一定的作用当风向垂直于建筑长边时，在房屋背面形成气流漩涡区，流场紊乱。

实验证明，建筑物高度越高，深度越小；长度越大时，背面漩涡区就越大。

同时，由于风气候影响，地形地貌，建筑的组合形式以及其他地面建筑设施的相互作用，情况更复杂多变。

上述结果只是反映在一定条件下的某种规律，而在实际设计中还须分析具体情况，同风工程学结合应用。

人，自然，建筑，城市一直是密切相关的概念，而风和它们都有关系。

风不但有助于提高人们生活环境的空气流通，还有助于调节室内温度和空气湿度。

同时，使建筑物朝向夏季主导方向是对风环境合理运用的必要手选。

玻璃幕墙在现今社会已成为时尚的外观装饰材料及围护墙体，它在给城市带来轻盈通透，和谐美观的同时，也给建筑届带来了新的课题。

随着工业化进程的不断加快，玻璃幕墙抗压变形性能不断提高。

如今对风环境的研究日渐完善，这些诸多元素的结合，为现代建筑的发展起着巨大的推动作用。

风水术作为中国古代的一套择居和泽葬的系统，反映了在当时的历史地理自然环境下，人们对于生活理想模式的选择，尽管被笼罩上了一层神秘主义的色彩，但其中也不乏中国古代的哲学和朴素的科学思想，当前一些专家学者也将此视为环境景观学或建筑人类学。

“藏风聚气”就考虑了建筑选址和布局中的通风和防风问题，“回风返气” .“障空补缺”则反映了建筑所产生的局部风环境及其防止和补充的问题。

随着近代新建筑的出现，尤其是高层和超高层建筑的问世，也产生了尖锐突出的再生风环境或二次风环境，成为城市环境的公害的一个重要方面。

在高层建筑林立的“山谷”之中，经常可以见到举步维艰迎风前进的人们。

风环境和再生风环境已是不可回避的尖锐问题，必须从规划.设计.实验.理论诸方面去进行深入的研究，从而提出必要的对策。

建筑与风环境的关系及案例分析

（一）削弱“边角强风”优化设计策略:
边角强风发生在建筑的边角处，会产生涡漩分流的现象，造成建筑物边角两侧有较强的风速。削弱“边角强风”的根本在于通过高层建筑边角的形态优化来弱化气流或者增加表面阻尼。以下是在此基础上提出的一些优化策略。
1. 建筑边角圆润化
从弱化气流的角度出发，并且外界微气候环境最小影响程度来说，建筑边界越是圆润，光滑，建筑背风向形成的压力越趋于稳定，边角强风影响程度也就越小。例如RWE AG大楼，边角圆润的形体能较大的削弱强风，降低风荷载。高层建筑应具有符合空气动力学的圆弧状轮廓，并尽可能将窄边面向冬季的主导风向或与其成一定的角度。杨经文、罗斯福、福斯特等利用生物气候原理进行设计的建筑师，他们常用的高层平面形式大都呈圆形、椭圆形等。
RWE AG大楼
(一).风环境案例 Wind Environment
1.3. 高层建筑形态优化设计策略
2. 设置遮风板为化解高层建筑角部的强气流，增加建筑边角处阻尼，可以在转角部位阳台的角部设置遮风板，可以有效地减弱边角风的强度。图2为未设置遮风板和在建筑的转角部位设置遮风板时的气流模拟比较。图中可以看出，未设置遮风板时阳台内出现强风，而在设置遮风板后，建筑转角附近的风速大幅度下降，设置遮风板是非常有效的防强风对策。另外重视建筑细部的处理。如建筑物的墙面利用、阳台或线脚的凹凸变化等，也可以减弱边角强气流的干扰。
1.1. 场地设计对风向的考虑
(一).风环境案例 Wind Environment
考虑冬夏季主导风向建筑布局
不同建筑布局方式的风影示意
1.2. 高层建筑和室外风环境的关系
高层建筑周围风环境的形成机理:
(一).风环境案例 Wind Environment

建筑防热建筑通风PPT课件

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• 据测定，当开口宽度为开间宽度的1/3~2/3、开口面积为地板面积的15%~25%时，通风效率最佳。
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①进风口和出风口的面积比
• 当进风口与出风口面积不等时，室内平均气流速度只取决于较小的开口尺寸；至于较小的是进风口还是出风口，则差别不大。但两者的相对大小对室内最大气流速度和流场分布则有很大影响，多数情况下最大气流速度是随着出风口与进风口的比值而增加的，室内最大气流速度通常出现在接近进风口处。
• 4)门、窗相对位置以贯通为最好，减少气流的迂回和阻力。纵向间隔墙在适当部位开设通风口或可以调节的通风构造。
• 5)利用天井、小厅、楼梯间等增加建筑物内部的开口面积，并利用这些开口引导气流，组织自然通风。
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(3)房间的开口和通风构造措施
• 房间开口尺寸的大小，是如何影响风速及进风量的? • 开口大，则气流场较大；缩小开口面积，流速虽相对增加，但气流场缩小，如图1．4-23(a)、(b)所示。
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• 而在图4.22中的状况与之恰恰相反 • 入气窗的位置相对外墙而言偏高，致使下侧墙面的正压气流将进入室内的气流向上方挤压，迫使气流向上流入至天花板，并沿着天花板流到出气窗而后流出到室外。
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图4.23的情况则如图 4.21，这也再次说明气流路径的偏向与出气口无关，而是由迎风面墙体进气洞口的位置决定。
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以半穴居方式来防风的兰屿民居（中国台湾）
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高耸屋顶的 To r a j a 族民居只能出现于无台同地（印度尼西亚苏拉威西）

自然通风与建筑设计方案PPT课件

一.基座型(底层扩座型)建筑： 1.将高层建筑物下层部份规划为一大片的低层建筑物减少对行人活动层的影响。 2.底层建筑物的设计高度必须比周围的建筑物高，以避免「楼房风」影响周围的低矮建筑。
二.中空化建筑： 1.于建筑物立面中段位置设一大的开口部，使风能穿透而过，如此可减低「下降风」的风速。 2.建筑物中空层设置的位置以接近受风面的气流分岐点附近，其风速增加领域为最小。
三.邻栋间通廊顶盖：为防止高层建筑物受风面与低层建筑间通路，入口处之逆流风对行人活动的影响，故于上部设置顶盖。
香港城市设计指引 .hk/tech_doc/hkpsg/chinese/ch11/ch11_text.htm
2.建筑内通风的设计
自然通风性能，以空间中「开窗」型态，与其它「开口」之通风路径关系为判定，分为「置中窗」(窗中心线距离墙面值D：1/2X≧D≧1/3X) 及「边窗」(非置中窗) 两种开窗型态，空间较佳的通风路径以「相对侧」通风路径设计或「多侧」通风路径设计。
（4）设置风廊／风道
（3）由道路、休憩用地及低矮楼宇连成的通风廊道
校园建筑群和宿舍楼群布局是否合理?
（5）利用非建筑用地的配置以辟设风道
3.室外风吹过建筑物时，形成正压区或负压区，对周边建筑产生影响。
4.改善建筑群通风的方法
平面一.建筑平面转角处理： 1. 角偶锯齿状处理，使迎风侧上游处面积小，而下游处面积大。 2. 将建筑物平面圆形化以减低风速增加领域。二.墙面凹凸变化： 1. 将建筑物墙面做成凹凸状，以阻扰气流，降低横切建筑物侧面的风速。 2. 建筑物墙面凹凸状变化，可藉遮阳板或增设阳台方式处理。三.建筑群设计要求： 1.建筑物长边与长年风向平行。 2.加大建筑物群邻栋间隔，避免产生局部峡谷风。四.利用绿化改变气流状况

经典建筑设计分析—风向与建筑布局设计的关系(建筑通风设计)

经典设计分析—风向与建筑布局设计的关系（建筑通风设计）概述【气象】风主要城镇的风速、最多凤向及其频率基本概念通风换气的方法有自然通风和机械通风两种。

当压差存在时，空气会从压力高的区域流向压力低的区域，从而形成通风或渗透。

自然通风主要依靠室内外压力的不同使空气流动，使室内外空气进行交换，达到调节室内环境的目的。

建筑中应尽可能采用自然通风，以减少能耗、节约投资;如在建筑总平面布置、体形、朝向、开口、空间布局等方面进行合理设计，设计中利用地形、绿化、水体以及太阳辐射等环境要素，组织好自然通风，则可获得良好的通风效果。

自然通风不能满足室内卫生要求的情况下应设置机械通风设施。

建筑表面风压与建筑形状、相对于建筑的风速、风向、周围其他建筑物的位置、地形以及风向的地形粗糙度有关。

热舒适"热舒适"是指人感到不冷不热的"中性"状态。

影响人体舒适感的气象因素为室内空气温度、平均辐射温度、相对湿度及空气流速。

一般以有效温度作为人体舒适感的指标。

人体的舒适温度冬夏季不同，另外气候条件不同以及人的个体差异也会导致热舒适性的差异。

在实际应用中，可先计算出某个月份的室外空气平均温度，再根据固查出室内有效温度的可接受范围。

风速非稳定的自然风或机械风吹到人的身体上，此时人的热感觉与在稳定环境下的感觉是不同的。

在自然通风条件下，人体可接受的温度上限有所提高，舒适区扩展到更宽的温度范围。

气流速度越大，可接受的温度上限越高。

在偏离热舒适区的环境温度下从事体力劳动，小事故和缺勤的几率增加，产量下降。

当环境有效温度超过2rc 时，需要运用神经操作、警戒性和决断技能的工作效率会明显下降。

低温对人的工作效率影响最敏感的是手指的精细操作。

当手皮肤温度降到15.5°C 以下时，手部的操作灵活性会急剧下降。

体温降低对简单的脑力劳动影响比较轻微，但在有冷风的情况下会涣散人对工作的注意力。

如果身体过冷，会影响需要持续集中注意力和短暂记忆的脑力劳动的工作效率。

高层建筑与风环境

CF5层高层建筑。采用外框架、内混凝土核心筒体结构，混凝土强度等级C40，钢结构的钢材采用Q235B。外框架采用H型钢 (594×302×14×23) 钢柱与工字形 (450×160×8.6×14.2)钢梁；角柱采用十字形钢柱(594×302×14×23)；混凝土筒体墙厚300mm；楼盖采用压型钢板上浇120mm厚的混凝土，楼盖与钢框架和混凝土筒体采用铰接。底层柱高5.5m，其余各层层高3.4m，平面布置见下图。试简要分析建筑在风荷载作用下的变形。
二、结构的风效应
1、波动风作用引起的房屋震动简图
2、风力作用下的高层建筑表面风压分布
将上图投影到平面上得到：
三、风荷载效应标准值计算
1、风压与风速的关系
由流体力学中伯努利方程可知风压与风速关系
2、风荷载标准值计算公式
为了得出各种建筑物表面风压实际大小与分布，主要通过试验来确定。一是将建筑物做成缩小比例的模型，在风洞实验室中进行试验；另一种是在实际建筑物上测定表面压力分布。
高层建筑与风环境
一、研究风荷载对高层建筑影响的重要性
风荷载是高层建筑主要侧向荷载之一。最早的记录高层建筑在风力影响下发生损坏的例子是1926年9月美国迈阿密市麦芽喀隆大楼（17层钢框架建筑）在台风袭击后发生塑性变形，顶部残余位移达0.61米。 0.61 最近，我国深圳一座超高层建筑，在多次不同风洞试验中，还发现横风向强烈风震现象。众多工程实例表明，结构抗风分析（包括荷载、内力、位移、加速度等）是高层建筑重要设计计算的因素。