自然通风技术概述
建筑设计中自然通风的实现及
建筑设计中自然通风的实现及自然通风是一种利用自然风力进行室内空气流通的设计方式，可以在建筑中提供清新舒适的空气环境，降低室内温度，减少冷热负荷，节约能源。
以下是实现自然通风的一些方法和技术。
1.建筑布局：在建筑设计中，可以通过合理的布局来引导自然风进入室内。
例如，多设置门窗，将室内与室外空气连接，使自然风能够自由进出；同时应尽量避免局部形成死角，以减少空气的停滞。
2.通风口设计：通风口是实现自然通风的关键设备之一、可以通过设置风口和排气口来帮助自然风进出建筑。
风口一般设置在建筑的向风面或顶棚上，可以利用气流的差异来实现自然通风。
排气口一般设置在建筑的背风面或地面上，用于排出废气和热气。
3.屋顶设计：屋顶是建筑最容易受到太阳辐射和气温影响的部分，合理的屋顶设计可以有效降低室内温度。
例如，可以采用浅色材料覆盖屋顶，减少太阳辐射吸收；同时可以设置天窗或天棚等透光装置，引入自然光线和空气。
4.窗户设计：窗户是建筑通风的重要途径。
合理的窗户设计可以最大程度地利用自然风力进行通风。
窗户的位置、尺寸和开启方式都需要考虑到建筑的风向和气流路径。
例如，可以设置大小不一的窗户，配合建筑的布局和气流路径，实现自然风的自由进出。
5.遮阳和隔热措施：在实现自然通风的同时，还需要考虑建筑的遮阳和隔热措施，以减少太阳辐射和热量的进入。
可以使用遮阳板、树荫等方式阻挡太阳辐射；同样，可以使用隔热材料和隔热层来减少热量的传递。
6.利用地形和环境：建筑周围的地形和环境条件也对自然通风起到影响。
可以通过合理利用周围的绿化和水体来引导自然风进入建筑。
例如，可以设计庭院或花园，利用树木和草坪来降低环境温度，增加风力。
7.控制系统：在建筑中还可以使用自动控制系统来调节自然通风。
例如，可以使用风速和温度传感器来监测室内外的气候状况，根据设定的参数来控制通风口和窗户的开关，以实现最佳的通风效果。
综上所述，实现建筑设计中的自然通风需要考虑布局、通风口、屋顶、窗户、遮阳和隔热、地形和环境等多个因素，并可以通过控制系统进行调节。
自然通风综述
建筑自然通风的研究与应用现状（姓名：学号：）摘要：在建筑能耗越来越大的今天，自然通风是重要的绿色建筑被动式设计策略，对于节能减排，提高建筑环境舒适度和改善室内空气品质等方面具有至关作用。
本文主要针对自然通风的特点和原理、自然通风的影响因素以及目前自然通风的研究方法进行具体总结，最后在目前自然通风的研究现状下，写出自己以后对自然通风更深一步研究想法。
关键字：建筑能耗，自然通风，特点和原理，影响因素，研究方法，研究想法0引言改革开放以来，人们的生活水平在不断的提高，居住环境条件也在不断的改善，因此，建筑能耗也越来越大。
在一些发达国家，建筑能耗占社会总能耗的比例为30%~40%，这其中又以暖通空调能耗所占的比例最高。
在我国，近十年来建筑能耗总量正以惊人的速度在增长。
2001年，社会总能耗中的27.6%是建筑能耗，现在这个比例差不多达到30%。
据预测，当2020年时，这个比例将达到35%，而建筑能耗中的60%~70%将是空调系统的能耗。
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,使人感到精神的压抑和烦躁，甚至会导致一系列健康问题，如“病态建筑综合症”。
自然通风作为一种节能的通风技术，一种有效的被动式制冷手段，它利用可再生能源（风能）来降低室内温度，带走室内湿气，降低了不可再生能源的消耗，有利于减少建筑能耗，它是建筑节能领域里最廉价的技术措施之一。
因为室内四季的负荷变化受室外气候条件的影响很大，因此在很多情况下，采用合理的通风技术既可以满足室内人员对舒适度的要求，又减少空调系统的运行时间。
做到建筑与景观发展，自然与人和谐共生的境界。
1 自然通风的特点及原理1.1自然通风的特点自然通风是一种比较经济的通风方式。
它不消耗动力,也可获得较大的通风换气量,简单易行,节约能源,有利于环境保护,被广泛应用于工业和民用建筑中。
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。
矿井通风方法的分类
矿井通风方法的分类1.矿井通风方法简介矿井通风是指通过引进新鲜空气和排出废气，保证矿井内空气质量和湿度的一种技术。
通风系统可以提高作业人员舒适度和安全性，同时也能够控制瓦斯、粉尘等有害气体的积累。
根据不同的矿井结构和工艺特点，通风方法分为多种类型。
2.自然通风自然通风是通过矿井内外温度或压力差的自然效应，将新鲜空气引入矿井内部，并将废气排出外部的一种通风方法。
自然通风的优点是成本低廉，无需用电或其他能源，适用于距离地面较浅、开采规模较小的矿区。
缺点是通风效果较差，通风管道路径有限，难以满足更高的通风要求。
3.强制通风强制通风是指通过设置通风机或风机组，将新鲜空气主动引入矿井内部，并将废气排出外部的一种通风方法。
强制通风的优点是通风效率高，通风能力强，能够满足大型、深层矿井的通风要求。
缺点是成本较高，需要大量能源消耗，同时通风设备的故障会影响矿井内部的安全和舒适性。
4.循环通风循环通风是指通过设置通风管道，将现有的空气在矿井内部进行循环流动，并利用通风机组注入新鲜空气来保持空气流通的一种通风方法。
循环通风的优点是节能环保，减少外部能源的消耗，同时能够有效地控制矿井内的气体浓度和温度。
缺点是需要密封的矿井结构，且循环通风的效率受矿井内拐角、岩层变化等因素的影响。
5.其他通风方法除了上述三种通风方法之外，还有一些新型的通风方法在矿井通风领域得到应用，如液体氧气喷射通风、体积转换通风等。
这些方法在实际应用中还需要进行更多的实践和研究，以便更好地满足矿井通风的要求。
6.结论在矿井通风领域，不同的通风方法有着各自明显的优缺点，需要根据具体的矿区环境和工艺特点选择适合的通风方案。
未来，随着新技术的不断涌现和通风需求的不断提升，矿井通风方法也将不断完善与发展。
养殖技术的通风换气和气候调节方法
养殖技术的通风换气和气候调节方法养殖业作为农业的一个重要组成部分，发展迅速且增长稳定。
然而，养殖过程中的空气污染和气候变化问题日益突出，给养殖业带来了一系列挑战。
为了保证养殖环境的健康和生产效益的提高，通风换气和气候调节成为了关键的技术手段。
一、通风换气技术通风换气是指通过空气的流动，将养殖环境中的废气和异味排出，同时为养殖场提供新鲜空气的过程。
合理的通风换气可以有效改善室内空气质量，降低病原微生物的传播，减少动物感染病害的风险。
1. 自然通风自然通风是指利用自然气流实现室内外空气交换的方法。
它通过调整养殖场的建筑结构和设备布局来实现。
通风口和通风窗是自然通风的关键装置。
通过在建筑物的两侧设置通风窗，合理控制窗户的开启程度，可以实现自然通风效果。
同时，还可以通过调整建筑物的形状和朝向，利用气流的流动原理来优化通风效果。
2. 机械通风机械通风是通过机械设备（如风扇、通风机等）来促进室内外空气交换的方法。
相比于自然通风，机械通风具有更大的灵活性和精确性，适用于需要精确控制温度、湿度和空气质量的养殖场。
机械通风系统一般由风机、通风管道和风口组成。
风机负责产生空气流动，通风管道和风口负责引导和分配空气。
二、气候调节方法气候调节是指通过调整养殖环境的温度、湿度和光照等因素，为动物提供适宜的生长环境。
合理的气候调节可以改善动物的舒适度，促进生长发育，提高生产效益。
1. 温度调节温度是影响动物生长和健康的重要因素之一。
在冷季，可以通过使用加热设备（如电暖器、燃气热风炉等）提高室内温度。
在炎热的夏季，可以利用降温设备（如冷风机、雾化降温系统等）降低室内温度。
此外，还可以通过合理设置保温措施，如保温隔热窗、保温板等，减少室内温度波动。
2. 湿度调节湿度是影响动物舒适度和生产效益的关键因素。
在干燥的环境中，可以通过增加湿度的方式提高舒适度，如使用加湿器、喷雾装置等。
在湿润的环境中，可以通过通风换气的方式减少湿度，提高空气质量。
防烟排烟系统自然通风与自然排烟模版
防烟排烟系统自然通风与自然排烟模版自然通风与自然排烟系统是一种被广泛采用的建筑通风烟气排放方式。
它通过利用建筑的自然风力和烟气的热浮力，实现建筑内的空气流通和烟气排放，既可以提供室内空气的新鲜度，又能有效地排除烟雾，保证建筑内的安全环境。
接下来，将为大家介绍防烟排烟系统自然通风与自然排烟的模板。
一、自然通风的原理及设计要点1. 自然通风的原理自然通风是利用自然气流的作用，通过建筑自身的开口和屋顶的气流出口，实现建筑内、外的空气交换。
2. 自然通风的设计要点（1）建筑的朝向和布局应有利于利用自然气流，提供通风的通道，如设置室外窗户和通风孔。
（2）建筑的通风口应根据室内的通风需求和外部气候条件确定，保证室内通风的效果。
（3）建筑的通风口设计应合理，尺寸宜大宜小，可根据建筑时期确立，需与建筑设计相协调。
（4）建筑的通风口位置应考虑到建筑内气流的流动规律，采取合理的设置位置。
（5）建筑的通风口和横通面积之比应保持适度，通风口需求合理，以便达到良好的通风效果。
二、自然排烟的原理及设计要点1. 自然排烟的原理自然排烟是利用烟气的热浮力和建筑内外的气流压差，通过建筑内自然产生的排烟口和外部气流出口，实现建筑内烟气的排放。
2. 自然排烟的设计要点（1）建筑的排烟口应根据烟气产生的位置和数量确定，保证烟气的及时排放。
（2）建筑的排烟口设置应符合烟气排放规范，保证烟气的顺利排放。
（3）建筑的排烟口位置应考虑到烟气的产生位置和流动规律，采取合理的设置位置。
（4）建筑的排烟口和横通面积之比应适当，以保证烟气的顺利排放。
（5）建筑的烟气产生量和排烟口的数量应相匹配，保证烟气排放的效果。
三、自然通风与自然排烟系统的综合设计1. 自然通风与自然排烟系统的合理布局自然通风与自然排烟系统的布局应充分考虑建筑的朝向、布局、通风口和排烟口的位置，合理布置建筑内的空气流通通道和排烟通道，以达到良好的通风效果和排烟效果。
2. 自然通风与自然排烟系统的设计参数（1）通风量和排烟量的计算：根据建筑的使用类型、人员数量、燃烧物质数量和烟气产生量，计算出合理的通风量和排烟量。
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1-1 风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[1]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。
自然通风技术
自然通风技术的原理
利用双层围护结构自然通风
自然通风现行规范要求
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB50736-2012 6.2.1 利用自然通风的建筑在设计时，应符合下列规定：
1.利用穿堂风进行自然通风的建筑，其迎风面与夏季最多风 向宜成60°~90°角，且不应小于45°，同时应考虑可利用 的春秋季风向以充分利用自然通风：
或三层玻璃组成,在两层玻璃之间留有一定宽度的空隙形成空气 夹层,并配有可调节的深色百页。在冬季,空气夹层和百页可以 形成一个利用太阳能加热空气的装置,提高建筑外墙表面温度, 有利于建筑的保温采暖;在夏季,则可以利用热压原理将热空气 不断从夹层上部排出,达到降温的目的。对于高层建筑来说,直 接对外开窗容易造成紊流,不易控制,而双层维护结构则能够很 好的解决这一问题。
自然通风技术的原理
与完全自然通风相比,虽然建筑内局部作为辅助动力的机械装 置要消耗一定的能源,但通过这种装置重新组织气流,甚至在 局部“强迫”气流改向,可以使自然通风达到更好的效果
自然通风技术的原理
5.利用双层维护结构自然通风 双层维护结构是当今生态建筑中所普遍采用的一项先
进技术,被誉为“可呼吸的皮肤”。双层维护结构一般由双层玻 璃
建筑设计中自然通风的实现
• 2.围护结构开口的设计 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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
自然通风技术概述自然通风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，是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手段。
在空调技术得以普及，机械通风广泛应用的今天，迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的双重压力下，全球的科学家开始重新审视自然通风技术。
自然通风在实现原理上有利用风压、利用热压、风压与热压相结合以及机械辅助通风等几种形式。
现代人类对自然通风的利用已经不同于以前开窗、开门通风，而是综合利用室内外条件来实现。
如根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候、室内热源等，来组织和诱导自然通风。
在建筑构造上，通过中庭、双层幕墙、风塔、门窗、屋顶等构件的优化设计，来实现良好的自然通风效果。
采用自然通风取代空调制冷技术至少具有两方面的意义:一是实现了被动式制冷。
自然通风可在不消耗不可再生能源情况下降低室内温度,改善室内热环境。
二是可提供新鲜、清洁的自然空气，带走潮湿污浊的空气，有利于人体的生理和心理健康。
自然通风的实现方式建筑中常用的自然通风实现方式主要有以下几种:1.利用风压实现自然通风自然通风最基本的动力是风压和热压。
在具有良好的外部风环境的地区,风压可作为实现自然通风的主要手段。
在我国大量的非空调建筑中,利用风压促进建筑的室内空气流通,改善室内的空气环境质量,是一种常用的建筑处理手段。
风洞试验表明:当风吹向建筑时,因受到建筑的阻挡,会在建筑的迎风面产生正压力。
同时,气流绕过建筑的各个侧面及背面,会在相应位置产生负压力。
风压通风就是利用建筑的迎风面和背风面之间的压力差实现空气的流通。
压力差的大小与建筑的形式、建筑与风的夹角以及建筑周围的环境有关。
当风垂直吹向建筑的正立面时,迎风面中心处正压最大,在屋角和屋脊处负压最大。
另外,伯努利流体原理显示,流动空气的压力随其速度的增加而减小,从而形成低压区。
依据这种原理,可以在建筑中局部留出横向的通风通道,当风从通道吹过时,会在通道中形成负压区,从而带动周围空气的流动,这就是管式建筑的通风原理。
通风的管式通道要在一定方向上封闭,而在其他方向开敞,从而形成明确的通风方向。
这种通风方式可以在大进深的建筑空间中达到较好的通风效果。
2.利用热压实现自然通风自然通风的另一原理是利用建筑内部空气的热压差———即通常讲的“烟囱效应”———来实现建筑的自然通风。
利用热空气上升的原理,在建筑上部设排风口可将污浊的热空气从室内排出,而室外新鲜的冷空气则从建筑底部被吸入。
热压作用与进、出风口的高差和室内外的温差有关,室内外温差和进、出风口的高差越大,则热压作用越明显。
在建筑设计中,可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔———如楼梯间、中庭、拔风井等满足进排风口的高差要求,并在顶部设置可以控制的开口,将建筑各层的热空气排出,达到自然通风的目的。
与风压式自然通风不同,热压式自然通风更能适应常变的外部风环境和不良的外部风环境。
3.风压与热压相结合实现自然通风在建筑的自然通风设计中,风压通风与热压通风往往是互为补充、密不可分的。
一般来说,在建筑进深较小的部位多利用风压来直接通风,而进深较大的部位则多利用热压来达到通风效果。
位于英国莱彻斯特的蒙特福德大学女王馆就是这方面的一个优秀实例。
建筑师肖特和福特将庞大的建筑分成一系列小体块,既在尺度上与周围古老的街区相协调,又能形成一种有节奏的韵律感,同时小的体量使得自然通风成为可能。
位于指状分支部分的实验室、办公室进深较小,可以利用风压直接通风;而位于中间部分的报告厅、大厅及其它用房则更多地依靠“烟囱效应”进行自然通风。
同时,建筑的外维护结构采用厚重的蓄热材料,使得建筑内部的得热量降到最低。
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于实现自然通风。
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。
5.双层维护结构双层维护结构是当今生态建筑中所普遍采用的一项先进技术,被誉为“可呼吸的皮肤”。
双层维护结构一般由双层玻璃或三层玻璃组成,在两层玻璃之间留有一定宽度的空隙形成空气夹层,并配有可调节的深色百页。
在冬季,空气夹层和百页可以形成一个利用太阳能加热空气的装置,提高建筑外墙表面温度,有利于建筑的保温采暖;在夏季,则可以利用热压原理将热空气不断从夹层上部排出,达到降温的目的。
对于高层建筑来说,直接对外开窗容易造成紊流,不易控制,而双层维护结构则能够很好的解决这一问题。
建筑设计与自然通风自然通风效果与建筑构件(窗、门、墙体等) 有着密切关系。
我们在建筑结构设计时应考虑充分利用自然通风。
1.双层玻璃幕墙(double2skin facade)在欧洲,采用玻璃幕墙的建筑很流行,为减少夏季空调的冷负荷,需要遮阳设备。
研究表明,采用外遮阳设备比内遮阳设备节能效果更佳,但外遮阳设备投资大且影响美观。
于是发展了双层玻璃幕墙,双层玻璃之间留有较大的空间,常被称为“会呼吸的皮肤”。
有时可将房间的窗户开向墙穴。
在冬季,双层玻璃间层形成阳光温室,提高建筑围护结构表面温度;在夏季,可利用烟囱效应在间层内通风。
玻璃幕墙间层内气流和温度分布受双层墙及建筑的几何、热物理、光和空气动力特性等因素的影响。
CFD和network 方法的模拟结果表明,该结构可大大减少建筑冷负荷,提高自然通风效率。
双层玻璃幕墙具有如下优点:避免开窗带来的对室内气候的干扰;使室内免受室外交通噪声的干扰;夜间可安全通风。
然而由于大量使用玻璃,夏季会增加太阳辐射得热而使夹层内的温度很高,引起能耗增加,甚至导致办公室过热。
所以为减少其带来的不利影响,内层可采用浅色玻璃,间层内设置窗檐, 但应注意窗檐、风口、窗户的合理安装。
2.窗户大多数情况下,自然通风系统中以窗户来充当风口,窗户的形式、面积大小及安装位置影响通风效率、室内气流组织和室内热舒适。
Per Heiselberg 等人研究了不同类型窗户的通风特性,认为对于单侧自然通风、贯流通风或热压驱动的自然通风来说,在冬季最好选择底悬式窗户,在夏季最好选择侧悬式窗户。
窗户的通风系数Cd 随着开口面积、窗户类型和室内外温差的变化而变化,不能认为是常数,仅当开口面积较大时,通风系数才近似等于0. 6 。
3.中庭高层建筑可利用中庭的热压作用实现自然通风,德国法兰克福商业银行总部大楼便是成功的一例[ 37 ] 。
有中庭的建筑越来越多,但大多为封闭式,设计的目的主要是采光。
4.风塔由垂直竖井和几个风口组成,在房间的排风口末端安装太阳能空气加热器以对从风塔顶部进入的空气产生抽吸作用。
该系统类似于风管供风系统。
5.屋顶屋顶的形状影响室外风压,从而影响自然通风效果。
可采用翼形屋顶以便形成高压区和低压区。
用CFD 方法和实验方法研究了自然通风建筑中,屋顶形状和屋顶高度对自然通风情况下的室内气流分布和室内气流流速的影响。
自然通风整体设计自然通风与机械通风不同,它受气候、建筑周围的微环境、建筑结构及建筑内部热源分布情况的强烈影响,所以它的设计是与气候、环境、建筑融为一体的整体设计。
其整体设计步骤如下。
1.确定气候的自然通风潜力自然通风潜力(NVP) ,指仅依靠自然通风就可确保可接受的室内空气品质和室内热舒适性的潜力。
根据建筑所在地区的宏观气候条件,如宏观风速分布和风向(风玫瑰图) 、宏观气温分布、太阳辐射照度、室外空气湿度等来确定该地区气候的自然通风潜力。
在确定自然通风方案之前,有必要收集建筑所在地区的气象参数逐时变化情况资料并进行分析。
2.确定建筑微环境的自然通风潜力根据建筑微环境如建筑周围风速分布及气温分布、城市地形与布局(建筑平均高度、建筑分布情况、街道的布局、植被分布等) 、建筑内部布置、建筑高度、室外噪声水平、室外污染等来确定建筑微环境的自然通风潜力。
建筑微环境对自然通风的影响很复杂,目前这方面的研究较少。
3.预测自然通风驱动力,确定自然通风方案根据建筑周围微环境和建筑内部情况(如热源分布、房间大小、房间的布置、内隔断、房间的位置等) 预测自然通风驱动力,确定自然通风方案和设计气流路径。
一般情况下,自然通风驱动力是很小的,自然通风系统中风口两侧的压差一般小于10 Pa ,而机械通风系统风口两侧压差为100Pa 。
当预测的自然通风驱动力很小时,就需考虑是否可以通过改变建筑设计方案,如用双层玻璃墙,或设计为中庭式建筑,或改变窗户形式、位置及大小等,或采用风机辅助式自然通风。
文献[41 ]从房间的进深( d) 与高度( h) 的关系考虑,认为当d = 2 h 时,采用单风口单侧通风较好;当d = 2. 5 h 时,采用两风口单侧通风较好;当d = 5 h 时,采用贯流通风较好。
4.根据设计要求和设计参数选择通风设备和确定通风设备的安装位置与大小自然通风的设计要求和设计参数与机械通风有很大的差别,因为在自然通风环境中,人们能够忍受较大的温度波动范围,而这个温度范围已超出了ASHRAE 55 1992 标准的规定值,所以应制定适合于自然通风的设计标准。
目前还没有较完整的自然通风设计指南或手册,而且目前的研究成果还远远不能满足自然通风设计的要求。
自然通风设备主要指户、风口、排风竖井、天窗、门及风机等。
窗户、风口的形式和安装位置是影响自然通风效率的关键因素。
目前已研究出了适合于自然通风的自控型通风口。
5.控制系统的设计因为影响自然通风的各种因素是动态变化的,所以自然通风是一个动态变化过程,如何在自然通风的动态变化过程中保证室内的热舒适性呢? 控制系统应起关键作用。
自然通风控制系统一般包括手动控制和自动控制。
手动控制以保证不同人的实际需要,增强了人控制环境的自主能动性。
自然通风的控制主要是对风口的控制。
但如果是风机辅助式自然通风(混合通风) ,则还须控制风机的启停,控制问题变得复杂。
6.评估设计方案并作修改评价一个设计方案的优劣,首先应确立一个评价标准。
自然通风系统评估标准应与机械通风系统评估标准有所不同。
在评价一个机械通风方案时,通常确定一些指标,如通风效率、空气龄,那么在评价一个自然通风方案时,应确立什么样的评价指标呢? 这有待于进一步的探讨。
总之,自然通风系统的设计应从动态和整体的观念出发,与建筑结构设计密切配合,需建筑师、土木工程师、建筑设备工程师及电力控制师甚至房主的参与,未来建筑物的整体设计将越来越重要。
另外,自然通风系统的两个重要设计参数,即通风量与室内温度相互影响,故其设计还需借助于一些设计和分析工具。