谈建筑中自然通风技术的作用原理(一)
自然通风在建筑设计中的应用
自然通风在建筑设计中的应用作者：武利芳来源：《城市建设理论研究》2013年第14期摘要：自然通风已经成为建筑设计的一项重要内容，越来越受到建筑师和居住者的重视。
它是一种具有很大潜力的通风方式，它具有节能、改善室内热舒适性和提高室内空气品质的优点。
本文结合笔者多年的建筑设计经验，对自然通风的原理、优缺点进行了介绍，对自然通风在建筑设计中的应用进行了探讨关键词：自然通风；节约能源；应用中图分类号：P754.1 文献标识码：A 文章编号：1 自然通风的原理对自然通风来说，建筑中的空气运动主要有两个要素，风压以及室内外空气密度差。
两者可以独立对空气产生作用，也可结合到一起产生作用。
在具体的建筑里，很多时候都是上述两者融合到一起作用的，只不过两者有大有小而已。
因为气候以及风向和建筑的状态等等都会影响到风压，上述两者的结合并非是单纯意义上的组合，所以，设计者要深入的分析其中的要素，确保两者能够呈现出互相补充的作用，确保自然通风效果合理、有效。
1.1利用热压实现自然通风热压差是形成建筑自然通风的一种手段，是由室内外空气的温度差引起的，也就是通常讲的“烟囱效应”。
当室内存在热源时，空气将被加热，密度降低，并且向上浮动，在建筑上部设排风口就可将污浊的热空气从室内排出，而室外新鲜的冷空气则不断从建筑下部流入，以填补上部流出的空气所让出的空间。
热压的作用与进风口和出风口的高差及室内外温差有关。
在通常的建筑设计中，大多可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔来实现进、出风口的高差要求，例如设置烟囱、通风塔、天井中庭等。
与风压自然通风不同的是，热压作用下的自然通风更适应长变和不良的外部风环境。
1.2利用风压实现自然通风在具有良好的外部风环境的地方，风压是实现自然通风的主要手段。
在我国很多湿热地区，建筑都会有开阔的窗户，采用轻便的墙体，深远的挑檐，建筑通常会架空，以采集更多的凉风。
在这样形式的背后，恰是利用风压促进建筑的室内空气流通，改善室内空气环境质量的手段。
简述自然通风全面通风的基本原理
简述自然通风全面通风的基本原理
自然通风是一种利用自然风力将空气流通的通风方式，其基本原理是利用气流的自然运动，通过建筑内外气压差异的产生，使室内空气得以新鲜补充和排放，以达到改善室内空气质量的目的。
全面通风则是指在建筑中实现全方位、全面的通风，确保室内空气的流通和更新，避免局部死角产生堆积的空气。
要实现自然通风全面通风，首先需要考虑建筑的朝向和周围环境的气流情况。
合理设计建筑的朝向和开口方向，利用自然风力的方向和强度，有助于引导空气流通。
此外，建筑的布局和结构也起着关键作用。
采用错层、错向布置窗户和门，设置通风管道和天窗等设计，有助于形成空气流通路径，实现全面通风。
建筑的外墙和屋顶的设计也是影响自然通风效果的重要因素。
通过合理设计外墙的开窗比例、设置百叶窗或遮阳设施，可以控制空气的进出口，有效调节室内外气流的平衡。
屋顶的设计也可以利用热空气上升的原理，通过设置天窗或通风口，促进室内空气的流通和更新。
在实现自然通风全面通风的过程中，还需要考虑建筑内部布局和使用功能。
合理设置门窗的位置和数量，保证室内空气的流通畅通；在厨房、卫生间等易产生异味和湿气的区域，设置排风扇或通风口，及时排除有害气体和异味，保持空气清新。
总的来说，自然通风全面通风的基本原理是利用自然风力和气流运动，通过合理设计建筑的朝向、结构和开口，控制空气流通路径和气流方向，实现室内空气的流通和更新。
只有通过综合考虑建筑环境、外墙结构、屋顶设计和内部布局等因素，才能有效实现自然通风全面通风，改善室内空气质量，提升居住舒适度。
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。
自然通风的原理
自然通风的原理
自然通风是利用自然的气流原理，通过合理设置建筑物的通风口（如窗户、门等），以及利用周围环境的风力，实现室内外空气的流通和新鲜空气的进入。
具体原理如下：
1. 热空气的上升：当室内温度比室外温度高时，热空气会因浮力原理而向上升起，从而形成自然通风的动力。
这种现象就像热气球中的热空气升起一样，上升的热空气会导致低温空气从窗户或门等通风口进入室内，从而实现通风。
2. 风力的作用：在有风的情况下，风力会通过通风口产生一定的压力差，从而推动空气流动。
当建筑物的通风口设置得当时，可以充分利用风力将新鲜空气引入室内，并将室内污浊空气排出。
3. 孔隙效应：室内和室外的气压存在差异，通过建筑物的孔隙（如墙壁砖缝、楼梯通道等）可以产生一定的气流。
这种效应能够使得室内外空气发生交换，起到通风的作用。
需要注意的是，实现良好的自然通风还需要结合建筑物的设计和周围环境因素。
建筑物通风口的位置、大小、数量等需合理设置，以便调控通风量和流通方向。
同时，周围环境的自然风能够提供额外的通风动力，因此建筑物的位置、周围建筑物的遮挡等也需要考虑。
通过合理设计和布局，可以最大限度地利用自然通风的原理，提高室内空气质量和舒适度。
自然通风技术的作用原理
自然通风技术的作用原理
1.空气密度差异：冷空气较重，热空气较轻。
在室内温度不同的区域，冷空气会沉降，热空气会上升。
这种空气的密度差异产生了自然通风的基础。
通过合理布置通风口和风道，可以实现冷空气的输入和热空气的排出，从而实现空气流动。
2.风的作用力：自然通风的原理还涉及风的作用力。
当有气流通过一
个空间时，气流会对静止物体施加压力。
这种压力可以推动空气流动，并
带走室内的热量和污染物。
3.堵塞和换气：自然通风技术还通过堵塞和换气来调节室内空气。
合
理堵塞一些通风口和风道可以控制室内的空气流动，从而实现温度和空气
质量的调节。
同时，合理设计通风口和风道的位置和大小，可以实现室内
外气体的交换，有效换气，提高室内空气质量。
4.自然辐射：自然通风技术中，自然辐射也起到了重要作用。
太阳辐
射能会通过窗户、屋顶等表面进入室内，使室内空气加热。
同时，墙壁、
地板等表面辐射能也会被吸收和释放。
合理利用和控制这些能量的辐射，
可以实现室内温度的调节。
在实际应用中，自然通风技术常常与其他技术相结合，例如利用自然
辐射的被动太阳能技术、风机等辅助通风技术。
通过综合运用这些技术，
可以实现更高效、稳定的自然通风效果，提高建筑的环境舒适性和能源利
用效率。
建筑设计中的自然通风原理
建筑设计中的自然通风原理自然通风是指通过建筑内外温度和风压差异，通过建筑结构和布局，利用自然气流实现室内空气的循环和更新。
它是一种经济环保的通风方式，可以有效改善室内空气质量，提高居住、工作环境的舒适性。
本文将介绍建筑设计中常用的自然通风原理以及它们的应用。
一、自然冷却在炎热的气候条件下，自然冷却是一种常见的自然通风原理。
通过利用夜间和清晨较为凉爽的温度，采取适当措施将室内热量排出，达到降温的效果。
建筑设计中常见的自然冷却方式包括：1. 屋顶通风：在建筑屋顶设置通风孔、排气扇等设施，利用自然气流将室内热空气排出，实现室内空气的自然对流。
2. 空气流动：通过建筑结构的设计，引导自然风流进入建筑内部，将热空气带出。
可以采用屏风、飘窗等设计元素来促进空气流通。
3. 水体利用：通过建造水景、喷泉等水体景观，利用水的蒸发和风的吹拂，增加室内的湿度并获得降温效果。
二、自然采光自然采光在建筑设计中也是一个重要的考虑因素。
通过合理的设计，可以最大限度地利用自然光源，减少对电照明的依赖，提高建筑的能源利用效率。
常见的自然采光原理有：1. 大面积窗户：在建筑立面设置大面积窗户，使室内得到充足的自然光照，减少使用人工照明的频率。
2. 采光井：在建筑内部的核心区域或中庭设置采光井，通过天窗将自然光引入室内，实现室内的自然采光，并促进室内的空气对流。
3. 庭院设计：合理利用庭院布局，使得自然光可以从外部透过庭院进入室内，提供充足的自然光源和舒适的视觉环境。
三、自然通风自然通风是利用自然风进行室内空气对流，实现空气更新和室内空气质量的改善。
它能够有效排除室内的有害气体和异味，保持空气清新。
常见的自然通风原理包括：1. 垂直通风：通过楼梯间、通风井等垂直结构，在建筑内部形成气流，促进室内空气的对流。
2. 水平通风：利用建筑的布置、开放式空间设计等，形成自然的气流路径，将空气引入室内并排出室外。
3. 气窗设计：在建筑立面设置可开启的气窗，能够调节室内的温度和湿度，并实现空气流动。
一、自然通风技术的原理及应用
一、自然通风技术的原理及应用自然通风是在压差推动下的空气流动。
根据压差形成的机理，可以分为风压作用下的自然通风和热压作用下的自然通风。
图1-1示意了风压作用下自然通风的形成过程。
当有风从左边吹向建筑时，建筑的迎风面将受到空气的推动作用形成正压区，推动空气从该侧进入建筑；而建筑的背风面，由于受到空气绕流影响形成负压区，吸引建筑内空气从该侧的出口流出，这样就形成了持续不断的空气流，成为风压作用下的自然通风。
图1-2示意了热压作用下的自然通风的形成过程。
当室内存在热源时，室内空气将被加热，密度降低，并且向上浮动，造成建筑内上部空气压力比建筑外大，导致室内空气向外流动，同时在建筑下部，不断有空气流入，以填补上部流出的空气所让出的空间，这样形成的持续不断的空气流就是热压作用下的自然通风。
图1-2热压作用下的自然通风根据进出口位置，自然通风可以分为单侧的自然通风和双侧的自然通风。
图1-1就是双侧自然通风系统示意图，而图1-2表示的是单侧的自然通风形式。
由于自然通风系统运行的动力来自于自然界的自然过程, 因此该技术自古以来就是一种免费的自然冷却技术，在旧建筑中得到广泛的应用。
在空调技术和产品日益发展以后，该技术逐渐被人们所淡忘。
但是，上个世纪发生的能源危机和全球环境危机后，集合低能耗、高环境价值的自然通风技术作为重要的生态建筑技术之一受到广泛关注。
关于其运行机理⑴的研究和建筑设计的实践［2，3］报道非常丰富，特别是在示范性生态建筑中，自然通风更是一种重要手段。
下图1和图2是上海建筑科学研究院主持设计、建设的生态示范办公楼，图2给出了利用太阳能增强热压形成自然通风的烟囱外形图图1上海辛庄生态示范办公楼全景图2上海辛庄生态示范办公楼自然通风烟囱然而，随着城市化进程的不断发展，城市地面交通和建筑之间的日益融合，自然通风技术能否再度成为城市生态建筑的主流则需要讨论。
下面从建筑室内环境控制的角度，讨论一下自然通风系统设计中的限制性条件。
自然通风的作用原理是什么
自然通风的作用原理是什么
自然通风的作用原理是什么？下面本店铺为大家详细介绍一下，以供参考。
依靠室内外空气温差所造成的热压，或利用室外风力作用在建筑物上所形成的压差，使室内外的空气进行交换，从而改善室内的空气环境。
自然通风不需要动力，是一种经济的通风方式，但是由于进风不能进行预处理，对于洁净度要求高的作业环境，入风通常满足不了洁净要求。
排风也不能进行净化，污染周围环境，对于产生毒性较大的有毒气体的作业场所，对周围大气的影响更为严重。
此外，自然通风依靠自然风压和热压来通风，这些风压是不稳定，因此，自然通风通风效果也是不稳定的。
自然通风降温效果与建筑平面布置及形式有密切关系。
为了更好提高自然通风降温效果，一般应尽量将房屋布置成南北向，以避免大面积的墙和窗受西晒，在我国南方炎热地区尤应如此。
通风门、通风窗的布置与结构对自然通风效果也有重大影响，普通高温车间采用天窗结构，可大大改善自然通风效果。
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谈建筑中自然通风技术的作用原理(一)
摘要]本文首先介绍了建筑中自然通风技术的作用原理，指出了自然通风的经济效益和环境效益，进而论证了在建筑设计中如何实现自然通风，提出自然通风这项传统的技术要与建筑所处地域的自然地理气候特征相适应，并辅以实例分析了自然通风与地域气候的完美结合。
旨在引起在地域建筑设计中对自然通风传统适宜技术的重视。
关键词]自然通风机理效益地域建筑设计
长久以来,自然通风做为一项传统的建筑防热技术，在世界各地的传统民居中，得到了广泛的应用。
在湿热地区，人们看到的传统民居往往有这样的外表：建筑都有开阔的窗户；采用轻便的墙体；深远的挑檐；高高在上的顶棚并且设置有通风口；建筑往往架空，以避开地面的潮气和热气，采集更多的凉风——这样形象的背后，隐藏着劳动人民对利用自然通风技术的朴素观念。
自然通风是一种具有很大潜力的通风方式，是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手段。
空调的产生，使人们可以主动地控制居住环境，而不是象以往一样被动地适应自然；空调的大量使用，使人们渐渐淡化了对自然通风的应用。
而在空调技术得以普及的今天，迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的双重压力下，全球的科学家不得不重新审视自然通风这一传统技术。
在这样的背景下，把自然通风这种传统建筑生态技术重新引回现代建筑中，有着比以往更为重要的意义。
1.自然通风的理论机理
通常意义上的自然通风指的是通过有目的的开口，产生空气流动。
这种流动直接受建筑外表面的压力分布和不同开口特点的影响。
压力分布是动力，而各开口的特点则决定了流动阻力。
就自然通风而言，建筑物内空气运动主要有两个原因：风压以及室内外空气密度差。
这两种因素可以单独起作用，也可以共同起作用。
1．1风压作用下的自然通风
风的形成是由于大气中的压力差。
如果风在通道上遇到了障碍物，如树和建筑物，就会产生能量的转换。
动压力转变为静压力，于是迎风面上产生正压(约为风速动压力的0.5-0.8倍)，而背风面上产生负压(约为风速动压力的0.3—0.4倍)。
由于经过建筑物而出现的压力差促使空气从迎风面的窗缝和其他空隙流入室内，而室内空气则从背风面孔口排出，就形成了全面换气的风压自然通风。
某一建筑物周围风压与该建筑的几何形状、建筑相对于风向的方位、风速和建筑周围的自然地形有关。
1．2热压作用下的自然通风
热压是室内外空气的温度差引起的，这就是所谓的“烟囱效应”。
由于温度差的存在，室内外密度差产生，沿着建筑物墙面的垂直方向出现压力梯度。
如果室内温度高于室外，建筑物的上部将会有较高的压力，而下部存在较低的压力。
当这些位置存在孔口时，空气通过较低的开口进入，从上部流出。
如果，室内温度低于室外温度，气流方向相反。
热压的大小取决于两个开口处的高度差和室内外的空气密度差。
而在实际中，建筑师们多采用烟囱、通风塔、天井中庭等形式，为自然通风的利用提供有利的条件，使得建筑物能够具有良好的通风效果。
1．3风压和热压共同作用下的自然通风
在实际建筑中的自然通风是风压和热压共同作用的结果，只是各自的作用有强有弱。
由于风压受到天气、室外风向、建筑物形状、周围环境等因素的影响，风压与热压共同作用时并不是简单的线性叠加。
因此建筑师要充分考虑各种因素，使风压和热压作用相互补充，密切配合使用，实现建筑物的有效自然通风。
1．4机械辅助式自然通风
在一些大型建筑中，由于通风路径较长，流动阻力较大,，单纯依靠自然风压与热压往往不足以实现自然通风。
而对于空气污染和噪声污染比较严重的城市，直接的自然通风还会将室
外污浊的空气和噪声带入室内，不利于人体健康。
在这种情况下，常常采用一种机械辅助式的自然通风系统。
该系统有一套完整的空气循环通道，辅以符合生态思想的空气处理手段(如土壤预冷、预热、深井水换热等)，并借助一定的机械方式加速室内通风。
2.采用自然通风的的经济效益和环境效益
自然通风是当今建筑普遍采取的一项改革建筑热环境、节约空调能耗的技术，采用自然通风方式的根本目的就是取代（或部分取代）空调制冷系统。
而这一取代过程有两点至关重要的意义：一是实现有效被动式制冷，当室外空气温湿度较低时自然通风可以在不消耗不可再生能源的情况下降低室内温度，带走潮湿气体，达到人体热舒适，即使室外空气温湿度超过舒适区，需要消耗能源进行降温降湿处理，也可以利用自然通风输送处理后的新风，而省去风机能耗，且无噪声。
这有利于减少能耗、降低污染，符合可持续发展的思想。
二是可以提供新鲜、清洁的自然空气（新风），有利于人的生理和心理健康。
室内空气品质的低劣在很大程度上是由于缺少充足的新风。
空调所造成的恒温环境也使得人体抵抗力下降，引发各种“空调病”。
而自然通风可以排除室内污浊的空气，同时还有利于满足人和大自然交往的心理需求。
3.建筑设计中自然通风的实现及实例分析
传统建筑对自然通风有很多值得借鉴的方法，而在我们现代的建筑设计中积极地考虑自然通风，并注意与地域建筑的有效结合，对于自然通风的合理利用、节约能源具有现实意义。
3.1建筑体型与建筑群的布局的设计
建筑群的布局对自然通风的影响效果很大。
考虑单体建筑得热与防止太阳过度辐射的同时，应该尽量使建筑的法线与夏季主导风向一致；然而对于建筑群体，若风沿着法线吹向建筑，会在背风面形成很大的漩涡区，对后排建筑的通风不利。
在建筑设计中要综合考虑这两方面的利弊，根据风向投射角（风向与房屋外墙面法线的夹角）对室内风速的影响来决定合理的建筑间距，同时也可以结合建筑群体布局的改变以达到缩小间距的目的。
由于前幢建筑对后幢建筑通风的影响，因此在单体设计中还应该结合总体的情况对建筑的体型，包括高度、进深、面宽乃至形状等实行一定的控制。
3.2维护结构开口的设计
建筑物开口的优化配置以及开口的尺寸、窗户的型式和开启方式，窗墙面积比等的合理设计，直接影响着建筑物内部的空气流动以及通风效果。
根据测定，当开口宽度为开间宽度的1／3～2／3时，开口大小为地板总面积的15％-25％时，通风效果最佳。
开口的相对位置对气流路线起着决定作用。
进风口与出风口宜相对错开布置，这样可以使气流在室内改变方向，使室内气流更均匀，通风效果更好。