浅谈自然通风原理与装置
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。
第02章 自然通风的基本原理
0.6
-0.1 ～ -0.3
22
二、自然通风的理论机理
风压作用计算难点
风洞实验 东京都 池袋
Pwind
2 K Va 2
风压系数K：风洞模型实验 影响因素：室外风速、 建筑 形式、建筑周围情况 确定方法：实验测量，模拟 计算
23
二、自然通风的理论机理
风压作用影响因素
外界气候条件：风速，风向等 建筑结构形式及周围环境：迎 风面，背风面，开口位置，大小 等
CFD数值模拟
网络法 网络法与CFD方法的结合 实验方法：风速测量，示踪气体法
40
29
二、自然通风的理论机理
风压系数确定的模拟方法
大涡模拟技术的验证 风压系数
______
ooo
大涡模拟 测量值
30
二、自然通风的理论机理
风压作用计算
当风向与建筑迎风面法向量呈夹角时，可得到平均压力 系数随角度的函数关系：
Cp=0.5994-0.1426abs(Sinθ )-0.8055abs(Sinθ )2+ 2.0149abs(Sin θ )3-2.1972abs(Sinθ )4
17
P1 Z1 T1 P0 Z0
P2 Z1 T2 P0 Z0
二、自然通风的理论机理
热压作用影响因素
建筑结构形式，通风口位 置：进出风口垂直高差越 大，压差越大 室内热源大小、形式及位 置：负荷大 －>温差大 － >热压差大
(△p)heat=ρg(z1-z0)△T/T=(ρ g/T )(△T)(z1-z0)
20
二、自然通风的理论机理
风压通风原理
用风压系数K将风压表示为：
Pwind
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。
自然通风原理
自然通风原理
自然通风，是指利用建筑物的外部自然条件，如地形、风向、建筑物的间距和朝向等，进行室内空气流通的方法。
在夏季，室外温度与室内温度相差不大时，自然通风可以使
室内温度下降得较快。
在冬季，室外温度较低，而室内的温度又
高于室外，这时的自然通风就会起到保温作用。
这是因为：
1.自然通风可以利用建筑物的围护结构和屋面等部位进行隔
热保温，可以减少室内热损失，改善热环境条件；
2.建筑物采用外墙保温、地面辐射采暖或采用玻璃幕墙和遮
阳措施等可以有效降低建筑外墙和屋顶的热导率，提高围护结构
的传热系数，有利于自然通风；
3.采用通风设备进行自然通风可以利用建筑物上部空间自然
进风或利用下部空间的机械排风来实现。
对于高层建筑而言，由
于风压较大，往往需要设置机械排风装置以实现自然通风。
在冬季室外温度较低时，由于围护结构和屋面热阻较大，室
内热量容易散发出去。
这时如果室外空气温度较低（一般不低于0℃）、空气中含湿量较高，此时就需要机械通风。
—— 1 —1 —。
简述通风系统的原理
通风系统的基本原理通风系统是一种用于提供新鲜空气并排出污浊空气的设备，它在建筑物、车辆和船只等封闭空间中起着至关重要的作用。
通风系统基于一些基本原理来实现其功能。
本文将详细解释与通风系统原理相关的基本原理。
1. 空气流动通风系统的核心原理是通过空气流动来实现新鲜空气的引入和污浊空气的排出。
空气流动是由压力差驱动的，即高压区域向低压区域流动。
在通风系统中，通过创建不同区域之间的压力差，可以实现空气的流动。
2. 自然通风自然通风是一种利用自然力（如风）推动空气流动的通风方式。
它依靠建筑物内外温度和压力差异来驱动空气流动。
2.1 温度驱动自然通风中最常见的驱动力是温度差异。
热空气比冷空气轻，所以热空气会上升，形成对流。
通过设置合适位置的进风口和出风口，可以利用这种对流现象实现自然通风。
当热空气上升时，新鲜空气通过进风口进入建筑物，同时污浊空气通过出风口排出。
2.2 风力驱动自然通风还可以利用外部风力来驱动空气流动。
当外部风速较高时，通过设置合适位置的进风口和出风口，可以将新鲜空气引入建筑物并排出污浊空气。
3. 机械通风机械通风是一种通过机械设备（如通风扇）来驱动空气流动的通风方式。
相比于自然通风，机械通风更加可控和高效。
3.1 正压系统正压系统是一种常见的机械通风系统。
它通过将新鲜空气从外部引入建筑物，并在内部产生正压，使污浊空气被迫排出。
正压系统包括以下几个关键组件：•进风口：用于引入新鲜空气。
•进气管道：将进入建筑物的新鲜空气输送到需要通风的区域。
•通风扇：通过旋转叶片产生气流，增加空气流动速度。
•排气口：用于排出污浊空气。
正压系统中，通风扇产生的正压力将新鲜空气推入建筑物，并迫使污浊空气通过排气口排出。
这种系统可以有效地提供新鲜空气，并降低室内空气中的污染物浓度。
3.2 负压系统负压系统是另一种常见的机械通风系统。
它通过在建筑物内部产生负压，从外部吸入新鲜空气，并将污浊空气迫使排出。
负压系统包括以下几个关键组件：•出风口：用于排出污浊空气。
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1-1 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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自然通风原理课件
其它符号意义同前。
有了各窗孔的压差就可以利用式（7.3）和（7.4）求风量。
3.中和面的位置
中和面的位置直接影响进排风口内外压差的大小，影响进排
风量的大小。根据空气平衡，在没有机械通风时，车间的自
然进风等于自然排风，即：
根据式（7.4）得：
Gzj Gzp
7.1 自然通风的作用原理
Gzj j F1 2 | p j | w
5、天窗排风温度
天窗排风温度和很多因素有关，如热源位置、热源散热
量、工艺设备布置情况等，它们直接影响厂房内的温度分布
和空气流动，情况复杂，目前尚无统一的解法。一般采用下
列两种方法进行计算。
7.1 自然通风的作用原理
（1）温度梯度法计算排风温度 t p
当厂房高度小于15m，室内散热量比较均匀，且不大于
7.2 自然通风的计算
2.已知条件和设计目的 （1）已知条件
车间内余热量Q、工作区设计温度 t n 、室外空气温度 t w、车
间内热源的几何尺寸、分布情况。 （2）设计目的 确定各窗孔的位置和面积、计算自然通风量、确定运行管理 方法。 3.设计计算步骤 ①计算消除余热所需的全面通风量，用下式计算
G Q c(t p tw )
（7.16）
7.2 自然通风的计算
式中 Q ——车间余热量，kW；
c ——空气定压比热，kJ/(kg·℃)；
t p ——车间排气温度，℃；
t w ——室外空气温度，℃。
②确定窗孔位置及中和面位置； ③查取物性参数，如空气密度、空气比热、窗孔流量系数等； ④计算各窗孔的内外压差，用式（7.7）和式（7.8）计算； ⑤分配各窗孔的进、排风量，计算各窗孔的面积。
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浅谈自然通风原理与装置
摘要：根据流体力学原理，不论是排除室内高温或被有害物污染了的空气，还是把室外新鲜空气送进室内，其实质是造成空气的流动，而在空气流动过程中将克服门、窗等阻力。
给空气造成一定的动力是通风换气的必要条件。
自然通风是利用室内外温度差所造成的热压或风力作用所造成的风压来实现换气的一种通风方式。
关键词：自然通风通风换气热压风压
根据流体力学原理，不论是排除室内高温或被有害物污染了的空气，还是把室外新鲜空气送进室内，其实质是造成空气的流动，而在空气流动过程中将克服门、窗等阻力。
给空气造成一定的动力是通风换气的必要条件。
自然通风是利用室内外温度差所造成的热压或风力作用所造成的风压来实现换气的一种通风方式。
一、热压造成的自然通风
当车间内外空气温度不同，室内空气温度高于室外空气温度时，由于热空气重量轻，就有一股往上跑的力量。
于是室外的空气就从下边的门，窗或墙上开孔处补充到房间里来。
二、风压造成的自然通风
利用自然界风的力量也可以使室内进行通风换气。
比如，建筑物上有门窗，风可以从迎风面的门窗吹进来，又可以把室内的空气从背风面的门窗压出去，使车间达到通风换气的目的。
三、热压、风压同时造成的自然通风
一座建筑物，迎风面下部热压，风压作用的方向一致，进风量要比热压单独作用时大，如果迎风面上部的风压大于热压，就不能从上部开口排气，相反将变为进气，进成倒灌。
由于室外风速，方向甚至在一天内也变化不定。
因此，为了保证自然通风的效果，风压在计算中一般均不予考虑。
但是，风压是客观存在的，故定性地考虑风压在自然通风中的影响，仍是必要的。
四、自然通风的应用
自然通风的换气量很大，不消耗电能，同时无机机通风所产生的对人体有害的噪音。
另外，它是一种最经济，最有效的通风方式。
将自然通风与作为局部送风及局部排气的机械通风合用，常常是最合理的。
五、自然通风装置
常用的自然通风装置有天窗，有的设置挡风天窗；局部自然排气管道的末端和需要加强全面通风的屋顶上的风帽；纺织厂设置的锯形厂房；炼钢厂厂房屋顶设置的井式天窗等。
自然通风进入工厂化生产，这无疑和工厂化工生产的空气调节箱一样，带来的是设备体积的缩小，排风效率的提高；同时带来整个工程造价的降低，也大大减少了暖通工程设计人员的工作量。
六、自然通风装置的选择计算
设计一个自然通风工程，计算的内容主要有三项：车间余热量Q；通风换气量G和通风装置的排风面积（喉口面积）F。