4.房间的自然通风解析
建筑设计中的自然通风

图4 自然通风。(图5) (3)双层屋面通风
凰5
zimbabwe大学报告厅的天窗通风
传统的建筑平屋顶屋面使用砖架空的隔热层隔
热.无法利用热压主动通风。设于
餐
一
屋面F推补充.在热压及风压的作 川F形成自然通风,带走了太刚对
尾面的辐射热i4。(幽6)
一
舻
画。
一
审。
囤6通风屋面
(4)风帽
风帽是自然进排风系统的入口或出口.它利用风力或温度差造成的正压或负压.加强进 排风能力的一种装置。风帽可以装在需要局部通风的地方,也可阻装在屋顶上,促进全面进
同时.某些建筑环境、建筑功能可能对建筑通风有特殊的要求,如研究所或实验室,这时需 要考虑机械通风。因此,当我们为建筑的自然通风设计寻找合适的镱略时.要清楚它可能产 生的不足。自然通风与机械通风结台设计时.应当使自然通风取得尽可能太的成效.从而节 省能源,保护环境。 2、风的垂直分布带来的问题风的垂直分布特性使中庭、天井等空问比较容易宴现自然 通风。但在建筑内部,如果设计有高度较高的中庭,烟囱效应使得下层热空气上升.往往导 致下部空间的采暖效率变低,采暖效果变差。对于高层建筑的中庭、天并等空间,还台出现 风速过大造成紊流的现象。 法兰克福商业银行,塔横中庭有60层高(图9)。福斯特厦其合作者为了解决中庭地自然通风 状况,进行了多次计算机模拟和风洞实验,结果显示,如过整个中庭从上到下不加分隔,在很 多情况下中庭内部将产生令人无法忍受的紊流。因此,福斯特将中庭由下到上分为3个通风 单元(每个单元12层),通风单元之回用透明玻璃隔开.每个单元内部房问利用热压进行自 然通风。中庭垂直方向形成地太烟囱枝打断.分隔成彼此独立地小烟囱利用热压通风。 3、建筑通风与连蔽物绿化树木、围墙、隔断或拱廊等设在建筑易产生气流剥高的角度及周 围.会产生遮蔽作用。建筑周围的树木种类、布置方式在一定程度上都会影响自然通风的效 果(如图10)。一边或两边行列式布置的树术有利于建筑物的通风,但血果三面都围以树术. 房间的通风效果便会受到影响;当房屋迎风面的窗前种植树木 时,如果树盐把檐口挡住,则会把风引向顶棚. 若树丛距外墙有一定距离,那么畋来的风根有可 能大部分越过窗户从屋顶穿过:在窗台前4 钿以内种植的灌术.则可引导风吹向室内。
5章热工-建筑防热-自然通风

房间自然通风
• 本节要点: 1.自然通风原理; 2.自然通风组织
1
一.作用 (1) 降低室内污染浓度, 改善室内卫生环境 室内污染源: 人, 家具, 装饰 (2) 夏季降低室内温度, 改善室内热环境
2
通风方式: 机械通风 限制少、效率高 风向风速可控制 自然通风 依赖于室外风环境 风向变化, 风速脉动
19
导风:
20
导风:
21
竖向通风: 建筑体量大, 进深长, 空气流动阻力大, 房间通风困难.利用 竖向通道, 如中庭, 楼梯间等作为出风口.除了利用风压还可以 创造热压通风
22
25
诺丁汉大学JUBILEE校园
26
27
28
四.夜间通风降温 间歇通风能够降低房间的平均气温和温度振幅,室内最 高温度比室外低3~5℃,平均温度比室外低1℃左右。
29
• 5.2.3
房间自然通风复习:
• 自然通风条件: 热压, 风压 • 热压通风条件: 温度差, 高度差 • 自然通风组织方式
30
思考题: • 对图示太阳房,夏季如何利用太阳能使房间散热?
31
6
太阳能烟囱
7
房间只有一个开口, 内有热源
8
房间只有一个开口, 内有热源
9
2. 风压 迎风面气流受阻,形成正压区 背风面空气稀薄, 形成负压区 风压与风速的平方成正比
10
3. 风压与热压综合作用
11
4. 空气流动规律 伯努利规律: 空气流速增加时,空气的静压力会降低 文丘里管效应:
12
三.自然通风组织 1.建筑朝向、间距及建筑群布置
人对自然风的接受率更高
耗能、 有噪声 全模仿和替代的 不耗能
建筑物理(房间的自然通风)

④百叶窗、上悬窗及可部分开启的卷帘等不同窗 户形式对室内气流模式的影响如图示。
⑤ 遮阳设施在一定程度上影响室内气流。如图。
(三)利用绿化改变气流状况:
建筑物周围的绿化,不仅对降低周围空气温度和 太阳辐射的影响有显著作用,当安排合理时,也能 改变房屋通风状况。
四、建筑平面布置与剖面处理基本原则 1.建筑布局采用交错排列或前低后高,或前后逐层加高 的布置; 2.正确选择平面的组合形式,主要使用房间应布置在夏 季迎风面,背风向则布置辅助房。并以建筑构造措施 改善通风效果; 3.利用天井、楼梯间等增加建筑内部的开口面积,并利 用这些开口引导气流,组织自然通风; 4.开口位置的布置应使室内流场分布均匀; 5.改进门窗及其它构造,使其有利于导风、排风和调节 风量、风速等。
二、遮阳的形式及其效果
(一)遮阳的形式:
① 水平式遮阳:能有效遮挡高度角较大的、从窗口上 方投射下来的阳光,适用于接近南向的窗口,或北回 归线以南低纬地区的北向附近的窗口。
②垂直式遮阳:能有效遮挡高度角较小的、从窗侧斜 射的阳光,但对于高度角较大的、从窗口上方投射的 阳光,或接近日出、日没时平射窗口的阳光不起遮挡 作用;主要适用于东北、北和西北向附近的窗口。
③综合式遮阳:能有效遮挡高度角中等的、从窗前斜 射下来的阳光,遮阳效果比较均匀;主要适用于东南 或西南向附近的窗口。
④挡板式遮阳:能有效遮挡高度角较小、正射窗口的 阳光;主要适用于东、西向附近的窗口。
(二)遮阳的效果: ① 遮阳对太阳辐射热量的阻挡。
遮阳设施遮挡太阳辐射热量的效果还与遮阳设施的构造处 理、安装位置、材料与颜色等因素有关。
当扩大面积有一定限度时,可在进气口采用调节百叶 窗,以调节开口比,使室内增加流速或气流分布均匀。
建筑中的自然通风技术

第21卷 第1期 河 北 建 筑 科 技 学 院 学 报 V ol121 N o11 2004年3月 Journal of Hebei Institute of Architectural Science and T echnology Mar12004文章编号:1007-6743(2004)01-0008-04建筑中的自然通风技术孙培杰1,王茹环2,李玉涛3(1.河北工程学院城建系,河北邯郸 056038;2.石家庄经济学院,河北石家庄 050000;3.德州市广厦监理有限责任公司,山东德州 253018)摘要:本文介绍了自然通风的基本原理以及自然通风技术在建筑中的应用。
引用实例分析了自然通风研究中的几种方法,突出了其环保节能特性。
从自然通风的通风方式、气流组织形式等方面提出了现阶段研究中存在的问题及进一步研究的方向。
关键词:建筑;自然通风;分析方法中图分类号:T U834.1 文献标识码:A在人类社会文明的进化过程中,环境起着至关重要的作用。
然而,随着世界经济的迅猛发展,人类对自然的索求剧增。
尤其是随着居住条件的改善以及人们对居住环境热舒适要求的提高,空调能耗在建筑能耗中的比例也相应增加。
在我国,据2001年同济大学对上海部分居民调查[1]显示空调普及率达97.2%,家庭空调耗电量约1127kWh/年,且我国的能源利用率较低,1995年我国的能源利用率只相当于经济合作与发展组织成员70年代后期的水平。
为了降低能耗,许多建筑采取了减少通风量,尤其是减少新风量并增加房间密闭性等措施,再加上运行管理不善及室内建筑装饰材料散发的挥发性有机混合物的增加,导致室内空气质量恶化。
基于此,建筑及建筑设备专业人士开始重新考虑自然通风(Natural Ventila2 tion)技术在建筑中的应用问题。
特别是,2003年在我国和其它国家突然爆发的S ARS疫情,引起了国内外暖通空调界人士对室内空气质量问题和建筑空调应用方式的广泛重视,引发了对自然通风技术的新一轮探讨。
房间换气的方法

房间换气的方法房间换气是非常重要的,它能够保证室内空气的新鲜度,避免长时间呆在密闭的空间中对人体健康的危害。
有很多种方法可以进行房间换气,本文将介绍其中几种常用的方法。
1.自然通风法自然通风法是最简单的房间换气方法之一,它不需要任何专业设备,只需要打开窗户,让新鲜空气自然流入室内,将室内污浊空气排出去即可。
在选择时间进行通风时,应该选择室外空气质量较好的时间段,如早晨或晚上。
此外,如果室内有异味或污染物,应该在通风前清理干净,以免影响室内空气的质量。
2.机械通风法机械通风法需要使用专业的换气设备,如通风扇或空气净化器等。
通风扇能够通过强制排风将室内的污浊空气排出去,同时将室外的新鲜空气吸入室内。
空气净化器则能够过滤室内空气中的污染物,将清洁的空气输送到室内。
3.换气口法换气口法是在室内墙壁上安装一个换气口,通过换气口将室内的污浊空气排出去,同时将室外的新鲜空气吸入室内。
这种方法比自然通风法更加有效,因为它能够在不影响室内温度的情况下实现房间换气。
4.隔板法隔板法是在房间内设置隔板,将房间分成若干个隔间,然后通过隔间之间的通风口实现房间换气。
这种方法能够避免因为开窗通风而影响室内温度的问题,同时也能够有效地减少噪音污染的问题。
无论使用哪种房间换气方法,都应该注意以下几点:1.选择合适的时间进行换气,避免在高峰期进行换气,以免影响室内温度和噪音污染。
2.在换气前清理室内环境,避免影响室内空气的质量。
3.在换气过程中,应该注意室内外空气的质量,避免将室外空气污染物带入室内。
4.定期检查换气设备的工作情况,保证设备正常运转,以免影响房间换气效果。
房间换气是非常重要的,能够有效地改善室内空气质量,保护人体健康。
选择合适的换气方法,并注意换气过程中的细节问题,可以让我们的生活更加健康舒适。
自然通风原理及案例分析.ppt

并列式
错列式
行列式
斜列式
周边式
自由式
建筑设计中的自然通风:建筑形体
建筑的宽度会影响通风的效果和形式。建筑宽度不超过10米的建筑可以使用单侧通风方法; 宽度不超过15米可采用双侧通风。 建筑高度的增加,室外风速也随之增大,同时热压也和建筑的高度成正比。
利用中庭双侧通风
建筑设计中的自然通风:平面布局
开口位置对室内流场的影响
建筑设计中的自然通风:植被绿化
植物是天然的气候调节器。在建筑物的外部布置树木等植被,在夏季可以有效降低地表温 度,同时有助于减小建筑物迎风面的压力,引导通风。不仅如此,室外绿化带还可以调节 风速,改变风的流动路线。若将绿化、水面布置在夏季主导风向上,可以改善室内空气的 品质和降低空气温度,起到“自然空调”的作用。
建筑物四周的气流分布
PS:在建筑设计时,应注意当地的主导风向、开窗位置,以实现穿堂风,提高室内舒适度。
自然通风原理之二:热压作用
按照热力学原理,当室内存在热源时,室内空气的密度有沿高度逐渐向上递减的特点。密 度小的热空气由于对流作用上升,原来位置的空气变得稀薄形成负压区,因而产生压力差。 正是由于上述原理,当室内外空气温度不同时,在建筑外墙的进、排风孔上将形成一定的 压力差。
• 6、Almost any situation---good or bad---is affected by the attitude we bring to. ----Lucius Annaus Seneca差不多任何一种处境---无论是好是坏---都受到我们对待处境态度的影响。11时3分11时3分5Aug-208.5.2020
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒,而是机会之杯。二〇二〇年八月五日2020年8月5 日星期三
自然通风系统

例7-1 某车间如图7-13所示,车间总余热量Q=582kJ/s,m=0.4。
F1 15m2 ,F3 15m2 1 3 0.6,2 0.4 空气动力系数K1=0.6,K2=0.4,K3=-0.3。室外风速vW=4m/s,室外空气温度 tw 26C , 要求 室内工作区温度 tn tw 5C , 1.0, 计算天窗面积 F2 。
Px0 ——中和面上的余压。 h1 h2 ——窗孔a、b至中和面的距离。
某一窗孔余压的绝对值与中和面至窗孔的距离有关。 中和面以下,余压为负, 中和面以上,余压为正。
三. 室外风压作用下的自然通风
迎风面:正压区 屋顶:回流空腔 背风面:回旋气流区
空气动力阴影区
风压:
和远处未受扰动的气流相比,由于风的作用在建筑物表面
1. 计算全面换气量 工作区温度
tn tw 5C 26 5 31C
上部排风温度
tp
tw
tn
tw m
26
31 26 0.4
38.5C
车间的平均温度
tnp
1 2
tn
tP
1 2
31
38.5
34.8C
全面换气量
G Q c tp tw
582
1.0138.5
26
46 .1k g
/
s
消除车间余热所需的全面进风量:
L
Q
c tp tw w
消除工作区余热所需的全面通风量:
L'
mQ
ctn tw w
建筑设备-自然通风-穿堂风研究报告分析解析

自然通风
natural ventilation
利用风压做驱动力的称风压通风,室外自然风吹向建筑物时,在建筑物的 迎风面形成正压区,背风面形成负压区,利用两者之间的压差进行室内通 风,就是风压通风。 利用热压做驱动力的称热压通风。热压通风则是因为室内外温度差引起空 气的密度差而产生的空气流动:当室内空气温度高于室外时,使室外空气 由建筑物的下部进入室内,而从建筑物的上部排到室外;而当室外温度高 于室内时,则气流流向相反。多数情况下风压和热压是同时起作用的,这 时主流空气的流向依两种驱动力的作用方向和强弱对比来确定。
穿堂风 through flow
穿堂风构造。
建筑房间与窗口朝向。如果窗
户在相对的两面墙上,房间的方向 不应顺着主导风向;如果窗户在两 面相交的墙上, 房间最好直接面朝 风向开窗,建筑纵轴线垂直于夏 季主导风向。
气流控制。进风口与出风口之间
有高度差,可以在风速不大的时候 帮助增进室内通风。内廊双面房 间的建筑,内走道墙顶或墙底应开 一些通风窗,通风效果会好的多,这 种形式尤其适合教室或人多的空 间。
穿堂风 through flow
穿堂风构造。
建筑平面。横向伸展的平面有利
于自然通风。进深不宜过大,这样有 利于穿堂风的形成。一般情况下平 面进深不超过楼层净高的5倍,可取 得较好的通风效果。单侧通风的建 筑,进深最好不超过净高的2.5 倍。
进出口窗面积比例。进出风口相
对大小决定了室内空气流速。据有 关试验表明,获得室内整体最好风速 的最佳办法是:出风口面积大于进 风口面积10 %左右。
自然通风可以保证建筑室内获得新鲜空气,带走多余的热量,又不 需要消耗动力,节省能源,节省设备投资和运行费用,因而是一种 经济有效的通风方法。
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建筑高度对自然通风也有很大的影响,不仅高层建 筑对室内通风有利,高低建筑物交错地排列也有利于自
然通风。
三、房屋的开口和通风措施:
(一)房间开口的位置和面积: 开口位置与气流路线的关系:
开口高低与气流路线的关系:
入口位置相同而出口位置不同时,室内气流速度
变化。如图11-16。
调节室内气流处理:
4
房间的自然通风
一、自然通风的组织 二、建筑朝向、间距与建筑群的布局
三、房屋的开口和通风措施
四、建筑平面布置与剖面处理基本原则
一、自然通风的组织
1. 自然通风:由于建筑物的开口(门、窗、过道等) 处存在着空气压力差而产生的空气流动。
作用:利用室内外气流交换,可降低室温和排除湿
气,保证房间正常气候条件与新鲜洁净的空气;同时, 房间有一定空气流动,可加强人体的对流和蒸发散热,
(二)房屋的Байду номын сангаас距与建筑群布局:
间距和投射角:要根据风向投射角对室内环境的影响 程度来选择合理的间距,同时也可结合建筑群体布局方
式的改变以达到缩小间距的目的;综合考虑风的投射与
房间风速、风流场和旋涡区的关系,选定投射角 右较恰当,据此,房间间距以 左
0 45 为宜。
1.3 1.5H
建筑群布局和自然通风的关系:一般的平面布局形式 主要有:行列式、错列式、斜列式、周边式等几种。如 图。
如图11-11。 计算公式:
v 2 0 Pk 2g
K :空气动力系数;
v :风速; 0 :室外空气容重。
3. 风向投射角:风向投射线与房屋墙面的法线交角。
如图11-12。 从室内通风来说,风向投射角愈小则对房间通风愈
有利,但屋后旋涡区较大,为保证后一排房屋的通风,
两排房屋间距一般要求达到前幢建筑物高度的4-5倍, 这样用地太多。
若有一定风向投射角,对室内风的流场范围和风 速都有影响,如表11-3。
4. 穿堂风的设计要求:一是气流路线应流经人的活动 范围,二是必须有必要的风速,最好达到0.3m/s以上。
对有大量余热和有害物质的生产车间,组织自然通风除
保证必要通风量,还应保证气流的稳定性和气流线路的 短捷。
5. 组织自然通风应着重考虑的问题:正确选择建筑的
开口面积对气流影响:如图11-18。
据有关试验资料表明:当进、出口面积相同,室内 平均风速随进、出风口的宽度增加而有显著增加,但当 窗面积足够大时,例如已达室内宽度三分之一时,如再 增加窗宽好处就不明显了; 当窗高超过1.1m之后,对人们活动区范围内的空气 流通所起的作用就较小,室内气流场与进、出风口面积 关系极大。当窗面积与地板面积之比较大时,则室内气 流愈均匀,但当比值超过250/0后,空气流动基本上不受 进、出风口面积影响。 当扩大面积有一定限度时,可在进气口采用调节百 叶窗,以调节开口比,使室内增加流速或气流分布均匀。
朝向和间距、合理的布置建筑群,选择合理的建筑平、 刨面形式,合理的确定开口面积及位置、门窗装置的方 法及通风的构造措施。
4.自然通风型双层玻璃幕墙
与传统的玻璃幕墙相比,最大的特点就在于内外两层幕
墙间形成了一个通风换气层,即气流通道。在气流通道 中,可根据需要设置百叶等遮阳设施。冬季时,关闭通 风层两端的进风口与出风口,换气层中的空气在阳光的 照射下温度升高,形成一个温室,能有效提高内层玻璃 的温度,减少建筑的采暖费用;夏季时,打开换气层的 进、出风口,在阳光的照射下换气层的空气温度升高而 自然上浮,形成自下而上的空气流,“烟囱效应”带走 换气通道内的热量,降低内层玻璃表面的温度,减少空 调的制冷费用
视野以及它与建筑造型处理的协调,并且力求构造简单,
经济耐久。
改善人们的工作和生活条件。
2. 造成空气压力差的原因:热压和风压
热压:取决于室内外空气温差所致的空气容重差和进
出气口的高度差。如图11-10。 计算公式:
P h( 0 i )
h :进、排风口中心线间的垂
直距离;
0 , i:室内、外空气容重。
风压:风作用在建筑物上而产生的风压差。
二、建筑朝向、间距与建筑群的布局
(一) 建筑朝向的选择
(二)房屋的间距与建筑群布局
(三) 房间的开口和通风措施
(一)建筑朝向的选择:
原则:首先争取房间自然通风,同时综合考虑防止太阳 辐射以及防止夏季暴雨的袭击等。 应使房屋纵轴尽量垂直于夏季主导风向。例图所示 广州地区各朝向太阳辐射,风向及出现高温和暴雨袭击 方向的范围。
(二)门窗装置和通风构造措施:
门窗装置方法对室内自然通风的影响很大:窗 扇的开启有挡风或导风作用,如图11-14中(c)进 气口设置挡板后气流示意图。
挑檐的作用:如图11-19。
③一般房屋建筑中窗扇常向外开启900,这种开 启方法,当风向入射角较大时,使风受到很大阻挡。 如图11-20。若增大开启角度,则可改善室内通风效 果。
2.正确选择平面的组合形式,主要使用房间应布置在夏 季迎风面,背风向则布置辅助房。并以建筑构造措施 改善通风效果; 3.利用天井、楼梯间等增加建筑内部的开口面积,并利 用这些开口引导气流,组织自然通风; 4.开口位置的布置应使室内流场分布均匀; 5.改进门窗及其它构造,使其有利于导风、排风和调节
风量、风速等。
④百叶窗、上悬窗及可部分开启的卷帘等不同 窗户形式对室内气流模式的影响如图示。
⑤ 遮阳设施在一定程度上影响室内气流。如图。
(三)利用绿化改变气流状况:
建筑物周围的绿化,不仅对降低周围空气温度 和太阳辐射的影响有显著作用,当安排合理时,也 能改变房屋通风状况。
四、建筑平面布置与剖面处理基本原则 1.建筑布局采用交错排列或前低后高,或前后逐层加高 的布置;
5-4
窗口遮阳
一、遮阳的目的 二、遮阳的形式及其效果
三、遮阳形式的选择与构造设计
四、遮阳尺寸的计算
一、遮阳的目的与要求
遮阳的目的:为了防止直射阳光,减少透入室内的太阳 辐射热量,防止夏季室内过热,以及避免产生眩光和保 护物品。
设计窗口遮阳的要求:主要防止夏季阳光的直接照射,
并尽量避免散射和辐射的影响;其次要有利于窗口的采 光、通风和防雨;同时要注意不阻挡从窗口向外眺望的