自然通風(fēng)技術(shù)專業(yè)課件

1、調(diào)節(jié)自然通風(fēng)技術(shù)自然通風(fēng)的概念及優(yōu)缺點(diǎn)自然通風(fēng)技術(shù)的原理自然通風(fēng)現(xiàn)行規(guī)范要求建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)與工藝設(shè)計(jì)的配合自然通風(fēng)整體設(shè)計(jì) 自然通風(fēng)研究方法實(shí)例1 精品PPT 自然通風(fēng)的概念及優(yōu)缺點(diǎn)自然通風(fēng) 自然通風(fēng)是指利用建筑物內(nèi)外空氣的密度差引起的熱壓或室外大氣運(yùn)動(dòng)引起的風(fēng)壓來(lái)引進(jìn)室外新鮮空氣達(dá)到通風(fēng)換氣作用的一種通風(fēng)方式。它不消耗機(jī)械動(dòng)力，同時(shí)，在適宜的條件下又能獲得巨大的通風(fēng)換氣量，是一種經(jīng)濟(jì)的通風(fēng)方式。自然通風(fēng)在一般的居住建筑、普通辦公樓、工業(yè)廠房（尤其是高溫車間）中有廣泛的應(yīng)用，能經(jīng)濟(jì)有效的地滿足室內(nèi)人員的空氣品質(zhì)要求和生產(chǎn)工藝的一般要求。自然通風(fēng)的優(yōu)勢(shì)降低能耗提高空間利用率提高舒適度經(jīng)

2、濟(jì)且無(wú)設(shè)備噪音自然通風(fēng)的局限依靠自然力受室外空氣品質(zhì)制約2 精品PPT 自然通風(fēng)的概念及優(yōu)勢(shì)自然通風(fēng)是一項(xiàng)古老的技術(shù)，與復(fù)雜、耗能的空調(diào)技術(shù)相比，自然通風(fēng)是能夠適應(yīng)氣候的一項(xiàng)廉價(jià)而成熟的技術(shù)措施。通常認(rèn)為自然通風(fēng)具有三大主要作用：（1）提供新鮮空氣；（2）生理降溫； （舒適自然通風(fēng)）（3）釋放建筑結(jié)構(gòu) 中蓄存的熱量。 （夜間通風(fēng)）3 精品PPT 自然通風(fēng)技術(shù)的原理自然通風(fēng)意義：通過(guò)有目的的開口,產(chǎn)生空氣流動(dòng)。直接受影響：建筑外表面的壓力分布和不同開口特點(diǎn)壓力分布提供動(dòng)力，各開口的特點(diǎn)決定流動(dòng)阻力室內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)主要有2個(gè)原因:風(fēng)壓以及室內(nèi)外空氣密度。其從動(dòng)力來(lái)源上可分為完全自然通風(fēng)和機(jī)械輔助自然通

3、風(fēng)2種模式。風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)熱壓作用下的自然通風(fēng)風(fēng)壓和熱壓共同作用下的自然通風(fēng)機(jī)械輔助式自然通風(fēng)雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)4 精品PPT 自然通風(fēng)技術(shù)的原理1.風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng) 當(dāng)風(fēng)吹向建筑時(shí),因受到建筑的阻擋,會(huì)在建筑的迎風(fēng)面產(chǎn)生正壓力。同時(shí),氣流繞過(guò)建筑的各個(gè)側(cè)面及背面,會(huì)在相應(yīng)位置產(chǎn)生負(fù)壓力。風(fēng)壓通風(fēng)就是利用建筑的迎風(fēng)面和背風(fēng)面之間的壓力差實(shí)現(xiàn)空氣的流通。風(fēng)壓的計(jì)算公式： 式中：P風(fēng)壓 風(fēng)速 室外空氣密度 g重力加速度 K空氣動(dòng)力系數(shù)5 精品PPT 自然通風(fēng)技術(shù)的原理建筑要良好的自然通風(fēng)就要有較大的風(fēng)壓，由上式可以看出，較大的風(fēng)壓就要有較大的風(fēng)速和室外空氣密度。而室外空氣密度，與室外環(huán)境溫度和

4、濕度密切相關(guān)。因此影響風(fēng)壓通風(fēng)的的氣候因素包括：空氣溫度、相對(duì)濕度、空氣流速。 此外，影響風(fēng)壓通風(fēng)效果的還有建筑物進(jìn)出風(fēng)口的面積、開口位置以及風(fēng)向和開口的夾角。當(dāng)處于正壓區(qū)的開口與主導(dǎo)風(fēng)向垂直，開口面積越大，通風(fēng)量就越大。6 精品PPT 自然通風(fēng)技術(shù)的原理2.熱壓作用下的自然通風(fēng) 熱壓是室內(nèi)外空氣的溫度差引起的。由于溫度差的存在,室內(nèi)外密度差產(chǎn)生,沿著建筑物墻面的垂直方向出現(xiàn)壓力梯度。如果室內(nèi)溫度高于室外,建筑物的上部將會(huì)有較高的壓力,而下部存在較低的壓力。當(dāng)這些位置存在孔口時(shí),空氣通過(guò)較低的開口進(jìn)入,從上部流出。如果室內(nèi)溫度低于室外溫度,氣流方向相反。即利用室內(nèi)外空氣溫差所導(dǎo)致的空氣密度差和

5、進(jìn)出風(fēng)口的高度差來(lái)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)。即通常所說(shuō)的“煙囪效應(yīng)”。熱壓計(jì)算公式：式中： 熱壓 進(jìn)出口中心線間的高差 室內(nèi)空氣密度 室外空氣密度7 精品PPT 自然通風(fēng)技術(shù)的原理 由上式可知，影響熱壓通風(fēng)效果的主要因素為進(jìn)出風(fēng)口的高度差和室內(nèi)外的空氣密度差。 在實(shí)際中,建筑師們多采用煙囪、通風(fēng)塔、天井中庭等形式,為自然通風(fēng)的利用提供有利的條件,使得建筑物能夠具有良好的通風(fēng)效果8 精品PPT 自然通風(fēng)技術(shù)的原理3.風(fēng)壓和熱壓共同作用下的自然 在實(shí)際建筑中的自然通風(fēng),是風(fēng)壓和熱壓共同作用的結(jié)果,兩種作用，有時(shí)相互加強(qiáng)，有時(shí)相互抵消。由于風(fēng)壓受到天氣、室外風(fēng)向、建筑物形狀、周圍環(huán)境等因素的影響,風(fēng)壓與熱壓共同作用

6、時(shí),并不是簡(jiǎn)單的線性疊加。因此,建筑師要充分考慮各種因素,使風(fēng)壓和熱壓作用相互補(bǔ)充,密切配合使用,實(shí)現(xiàn)建筑物的有效自然通風(fēng)。9 精品PPT 自然通風(fēng)技術(shù)的原理10 精品PPT 9、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2022/7/112022/7/11Monday, July 11, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2022/7/112022/7/112022/7/117/11/2022 10:56:04 PM11、人總是珍惜為得到。2022/7/112022/7/112022/7/11Jul-2211-Jul-2212、人亂于心，不寬余請(qǐng)。2022/7/112022/7/1120

7、22/7/11Monday, July 11, 202213、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來(lái)懲罰自己。2022/7/112022/7/112022/7/112022/7/117/11/202214、抱最大的希望，作最大的努力。11 七月 20222022/7/112022/7/112022/7/1115、一個(gè)人炫耀什么，說(shuō)明他內(nèi)心缺少什么。七月 222022/7/112022/7/112022/7/117/11/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/7/112022/7/1111 July 202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022/7/112022/7/112022/

8、7/112022/7/11自然通風(fēng)技術(shù)的原理4.機(jī)械輔助式自然通風(fēng) 在一些大型建筑中,由于通風(fēng)路徑較長(zhǎng),流動(dòng)阻力較大,單純依靠自然風(fēng)壓與熱壓,往往不足以實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。而對(duì)于空氣污染和噪聲污染比較嚴(yán)重的城市,直接的自然通風(fēng)還會(huì)將室外污濁的空氣和噪聲帶入室內(nèi),不利于人體健康。在這種情況下,常常采用一種機(jī)械輔助式的自然通風(fēng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)有一套完整的空氣循環(huán)通道,輔以符合生態(tài)思想的空氣處理手段(如土壤預(yù)冷、預(yù)熱、深井水換熱等),并借助一定的機(jī)械方式加速室內(nèi)通風(fēng)。12 精品PPT 9、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2022/7/112022/7/11Monday, July 11, 202210、

9、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2022/7/112022/7/112022/7/117/11/2022 10:56:04 PM11、人總是珍惜為得到。2022/7/112022/7/112022/7/11Jul-2211-Jul-2212、人亂于心，不寬余請(qǐng)。2022/7/112022/7/112022/7/11Monday, July 11, 202213、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來(lái)懲罰自己。2022/7/112022/7/112022/7/112022/7/117/11/202214、抱最大的希望，作最大的努力。11 七月 20222022/7/112022/7/112022/7/1115、一個(gè)

10、人炫耀什么，說(shuō)明他內(nèi)心缺少什么。七月 222022/7/112022/7/112022/7/117/11/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/7/112022/7/1111 July 202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022/7/112022/7/112022/7/112022/7/11自然通風(fēng)技術(shù)的原理 與完全自然通風(fēng)相比,雖然建筑內(nèi)局部作為輔助動(dòng)力的機(jī)械裝置要消耗一定的能源,但通過(guò)這種裝置重新組織氣流,甚至在局部“強(qiáng)迫”氣流改向,可以使自然通風(fēng)達(dá)到更好的效果14 精品PPT 自然通風(fēng)技術(shù)的原理5.利用雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)自然通風(fēng) 雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)是當(dāng)今生態(tài)建筑中所普

11、遍采用的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),被譽(yù)為“可呼吸的皮膚”。雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)一般由雙層玻璃或三層玻璃組成,在兩層玻璃之間留有一定寬度的空隙形成空氣夾層,并配有可調(diào)節(jié)的深色百頁(yè)。在冬季,空氣夾層和百頁(yè)可以形成一個(gè)利用太陽(yáng)能加熱空氣的裝置,提高建筑外墻表面溫度,有利于建筑的保溫采暖;在夏季,則可以利用熱壓原理將熱空氣不斷從夾層上部排出,達(dá)到降溫的目的。對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō),直接對(duì)外開窗容易造成紊流,不易控制,而雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)則能夠很好的解決這一問(wèn)題。 15 精品PPT 自然通風(fēng)技術(shù)的原理利用雙層圍護(hù)結(jié)構(gòu)自然通風(fēng)16 精品PPT 自然通風(fēng)現(xiàn)行規(guī)范要求民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50736-20216.2.1 利

12、用自然通風(fēng)的建筑在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1.利用穿堂風(fēng)進(jìn)行自然通風(fēng)的建筑，其迎風(fēng)面與夏季最多風(fēng) 向宜成6090角，且不應(yīng)小于45，同時(shí)應(yīng)考慮可利用 的春秋季風(fēng)向以充分利用自然通風(fēng)： 2.建筑群平面布置應(yīng)重視有利自然通風(fēng)因素，如優(yōu)先考慮錯(cuò) 列式、斜列式等布置形式。6.2.2 自然通風(fēng)應(yīng)采用阻力系數(shù)小、噪聲低、易于操作和維修的 進(jìn)排風(fēng)口或窗扇。嚴(yán)寒寒冷地區(qū)的進(jìn)排風(fēng)口還應(yīng)考慮保溫措施。6.2.3 夏季自然通風(fēng)用的進(jìn)風(fēng)口，其下緣距室內(nèi)地面高度不宜大于1.2m。自然通風(fēng)進(jìn)風(fēng)口應(yīng)遠(yuǎn)離污染源3m以上；冬季自然通風(fēng)用的進(jìn)風(fēng)口，當(dāng)其下緣距室內(nèi)地面的高度小于4m時(shí)，宜采取防止冷風(fēng)吹向人員 活動(dòng)區(qū)的措施。17

13、精品PPT 自然通風(fēng)現(xiàn)行規(guī)范要求6.2.4 采用自然通風(fēng)的生活、工作的房間的通風(fēng)開口有效面積不應(yīng)小于該房間地板面積的5%；廚房的通風(fēng)開口有效面積不應(yīng)小于該房間面積的10%，并不得小于0.60。6.2.5 自然通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，宜對(duì)建筑進(jìn)行自然通風(fēng)潛力分析，依據(jù)氣候條件確定自然通風(fēng)策略并優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)。6.2.6 采用自然通風(fēng)的建筑，自然通風(fēng)量的計(jì)算應(yīng)同時(shí)考慮熱壓及風(fēng)壓的作用。6.2.7 熱壓作用的通風(fēng)量，宜按下列方式確定： 1. 室內(nèi)發(fā)熱量較均勻、空間形式較簡(jiǎn)單的單層大空間建筑，可采用簡(jiǎn)化計(jì)算方法確定；2. 住宅和辦公建筑中，考慮多個(gè)房間或多個(gè)樓層之間的通風(fēng)，可采用多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)法進(jìn)行計(jì)算；3. 建筑體型

14、復(fù)雜或室內(nèi)發(fā)熱量明顯不均的建筑，可以計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）數(shù)值模擬方法確定。18 精品PPT 自然通風(fēng)現(xiàn)行規(guī)范要求6.2.8 風(fēng)壓作用的通風(fēng)量，宜按下列原則確定：分別計(jì)算過(guò)渡季節(jié)及夏季的自然通風(fēng)量，并按其最小值確定； 室外風(fēng)向按計(jì)算季節(jié)中的當(dāng)?shù)厥彝庾疃囡L(fēng)向確定； 室外風(fēng)速按基準(zhǔn)高度室外最多風(fēng)向的平均風(fēng)速確定。當(dāng)采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）數(shù)值模擬時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐匦螚l件及其梯度、遮擋物的影響； 僅當(dāng)建筑迎風(fēng)面與計(jì)算季節(jié)的最多風(fēng)向成4590角時(shí)，該面上的外窗或有效開口利用面積可作為進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行計(jì)算。6.2.9 宜結(jié)合建筑設(shè)計(jì)，合理利用被動(dòng)式通風(fēng)技術(shù)強(qiáng)化自然通風(fēng)。被動(dòng)通風(fēng)可采用下列方式：1. 當(dāng)常規(guī)

15、自然通風(fēng)系統(tǒng)不能提供足夠風(fēng)量時(shí)，可采用捕風(fēng)裝置加強(qiáng)自然通風(fēng)；19 精品PPT 自然通風(fēng)現(xiàn)行規(guī)范要求2. 當(dāng)采用常規(guī)自然通風(fēng)難以排除建筑內(nèi)的余熱、余濕或污染物時(shí)，可采用屋頂無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽裝置，無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽的接口直徑宜與其連接的風(fēng)管管徑相同；3.當(dāng)建筑物利用風(fēng)壓有局限或熱壓不足時(shí)，可采用太陽(yáng)能誘導(dǎo)等通風(fēng)方式。20 精品PPT 建筑設(shè)計(jì)中自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn) 現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的方式主要有以下幾點(diǎn)：1.建筑體型與建筑群的布局的設(shè)計(jì)2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)開口的設(shè)計(jì)3.注重“穿堂風(fēng)”的組織4.拔風(fēng)井5.通風(fēng)墻體6.屋頂?shù)淖匀煌L(fēng)7.雙層玻璃幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)8.太陽(yáng)能強(qiáng)化自然通風(fēng)21 精品PPT 建筑設(shè)計(jì)中自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)1

16、.建筑體型與建筑群的布局的設(shè)計(jì) 建筑群的布局對(duì)自然通風(fēng)的影響效果很大。考慮單體建筑得熱與防止太陽(yáng)過(guò)度輻射的同時(shí)，應(yīng)該盡量使建筑的法線與夏季主導(dǎo)風(fēng)向一致；然而對(duì)于建筑群體，若風(fēng)沿著法線吹向建筑，會(huì)在背風(fēng)面形成很大的漩渦區(qū)，對(duì)后排建筑的通風(fēng)不利。在建筑設(shè)計(jì)中要綜合考慮這兩方面的利弊，根據(jù)風(fēng)向投射角（風(fēng)向與房屋外墻面法線的夾角）對(duì)室內(nèi)風(fēng)速的影響來(lái)決定合理的建筑間距，同時(shí)也可以結(jié)合建筑群體布局的改變以達(dá)到縮小間距的目的。由于前幢建筑對(duì)后幢建筑通風(fēng)的影響，因此在單體設(shè)計(jì)中還應(yīng)該結(jié)合總體的情況對(duì)建筑的體型，包括高度、進(jìn)深、面寬乃至形狀等實(shí)行一定的控制。22 精品PPT 建筑設(shè)計(jì)中自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)

17、開口的設(shè)計(jì) 建筑物開口的優(yōu)化配置以及開口的尺寸、窗戶的型式和開啟方式，窗墻面積比等的合理設(shè)計(jì)，直接影響著建筑物內(nèi)部的空氣流動(dòng)以及通風(fēng)效果。根據(jù)測(cè)定，當(dāng)開 口寬度為開間寬度的1/32/3時(shí)，開口大小為地板總面 積的1525時(shí)，通風(fēng)效果最佳。開口的相對(duì)位置對(duì) 氣流路線起著決定作用。進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口宜相對(duì)錯(cuò)開布置，這樣可以使氣流在室內(nèi)改變方向，使室內(nèi)氣流更均勻，通風(fēng)效果更好。 23 精品PPT 建筑設(shè)計(jì)中自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)3.注重“穿堂風(fēng)”的組織 “穿堂風(fēng)”是自然通風(fēng)中效果最好的方式。所謂“穿堂風(fēng) ”是指風(fēng)從建筑迎風(fēng)面的進(jìn)風(fēng)口吹人室內(nèi)，穿過(guò)房間，從背風(fēng)面的出風(fēng)口流出。 顯然進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口之間的風(fēng)壓差越大，

18、房屋內(nèi)部空氣流動(dòng)阻力越小，通風(fēng)越流暢。此時(shí)房屋在通風(fēng)方向的進(jìn)深不能太大，應(yīng)該盡量組織好室內(nèi)的通風(fēng):主要房間應(yīng)該朝向主導(dǎo)風(fēng)迎風(fēng)面,背風(fēng)面則布置輔助用房;利用建筑內(nèi)部的開口,引導(dǎo)氣流;建筑的風(fēng)口應(yīng)該可調(diào)節(jié),以根據(jù)需要改變風(fēng)速風(fēng)量。室內(nèi)家具與隔斷置不應(yīng)該阻斷“穿堂風(fēng)”的路線;合理的布局家具與隔斷,還能讓風(fēng)的流速、風(fēng)量更加宜人。24 精品PPT 建筑設(shè)計(jì)中自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)4.拔風(fēng)井 拔風(fēng)井利用煙囪效應(yīng),造成室內(nèi)外空氣的對(duì)流交換。英國(guó)諾丁漢大學(xué)朱比麗分校是一個(gè)成功的生態(tài)建筑案例。在建筑中結(jié)合樓梯間設(shè)計(jì),在頂部集成機(jī)械抽風(fēng)和熱回收裝置,完成建筑的通風(fēng)。在機(jī)械的輔助下,充分利用“煙囪效應(yīng)”在建筑內(nèi)部形成自然風(fēng)

19、循環(huán)。新鮮的空氣通過(guò)處于風(fēng)塔上部的機(jī)械抽風(fēng)裝置被引入到風(fēng)道中,然后進(jìn)入到各層樓板的夾層空間,進(jìn)而進(jìn)入到室內(nèi);而廢氣通過(guò)走道和樓梯間的低壓抽風(fēng)作用,最終又回到風(fēng)塔上部,再經(jīng)過(guò)熱回收或蒸發(fā)冷卻裝置,通過(guò)風(fēng)斗排出。25 精品PPT 建筑設(shè)計(jì)中自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)5.通風(fēng)墻體通風(fēng)墻體即將需要隔熱的外墻做成帶有空氣間層的空心夾層墻,并在下部和上部分別開有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。通風(fēng)間層厚度一般為30100mm。夾層內(nèi)的空氣受熱后上升,在內(nèi)部形成壓力差,帶動(dòng)內(nèi)部氣流運(yùn)動(dòng),從而可以帶走內(nèi)部的熱量和潮氣。外墻加通風(fēng)間層后,其內(nèi)表面溫度可大幅度降低，而且日輻射照度愈大,通風(fēng)空氣間層的隔熱效果愈顯著,故對(duì)東西向墻更為明顯。如圖

20、所示是通風(fēng)墻體的示意圖和典型構(gòu)造做法。26 精品PPT 建筑設(shè)計(jì)中自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)6.屋頂?shù)淖匀煌L(fēng) 通風(fēng)隔熱屋面通常有以下兩種方式： （1）在結(jié)構(gòu)層上部設(shè)置架空隔熱層。這種做法把通風(fēng)層設(shè)置在屋面結(jié)構(gòu)層上，利用中間的空氣間層帶走熱量，達(dá)到屋面降溫的目的，另外架空板還保護(hù)了屋面防水層。 （2）利用坡屋頂自身結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)層中間設(shè)置通風(fēng)隔熱層，也可得到較好的隔熱效果 27 精品PPT 建筑設(shè)計(jì)中自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)7.雙層玻璃幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu) 其通風(fēng)原理是在兩層玻璃幕墻之間留一個(gè)空腔，空腔的兩端有可以控制的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。在冬季，關(guān)閉進(jìn)出風(fēng)口，雙層玻璃之間形成一個(gè)“陽(yáng)光溫室”，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的溫度；夏季，打開

21、進(jìn)出風(fēng)口，利用“煙囪效應(yīng)”在空腔內(nèi)部實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，使玻璃之間的熱空氣不斷的被排走，達(dá)到降溫的目的。雙層玻璃幕墻在保持外形輕盈的同時(shí)，能夠很好地解決高層建筑中過(guò)高的風(fēng)壓和熱壓帶來(lái)的風(fēng)速過(guò)大造成的紊流不易控制的問(wèn)題，能解決夜間開窗通風(fēng)擔(dān)心安全問(wèn)題，且可加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，并能降低室內(nèi)的噪音。在節(jié)能上，雙層通風(fēng)幕墻由于換氣層的作用，比單層幕墻在采暖時(shí)節(jié)約能源4252，在制冷時(shí)節(jié)約能源3860，是解決建筑節(jié)能的一個(gè)新的方向。28 精品PPT 建筑設(shè)計(jì)中自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)8.太陽(yáng)能強(qiáng)化自然通風(fēng) 太陽(yáng)能強(qiáng)化自然通風(fēng),充分利用了太陽(yáng)能這一可持續(xù)能源轉(zhuǎn)化為動(dòng)力進(jìn)行通風(fēng)。其利用太陽(yáng)的熱量,加熱采熱構(gòu)件,并使

22、建筑內(nèi)部的空氣上升,形成熱壓,引起空氣流動(dòng)。嘗試設(shè)計(jì)的某太陽(yáng)能辦公樓方案在西側(cè)設(shè)置了太陽(yáng)能通風(fēng)井。通風(fēng)井受太陽(yáng)輻射溫度升高,內(nèi)部空氣上升并從上部開口排出,在井內(nèi)形成負(fù)壓,迫使各層走道的空氣流向通風(fēng)井,形成自然通風(fēng),同時(shí)帶走過(guò)道內(nèi)的熱量。 太陽(yáng)能強(qiáng)化自然通風(fēng)在建筑的實(shí)現(xiàn)上常見的有三種方式:屋面太陽(yáng)能煙囪Trombe墻太陽(yáng)能空氣 集熱器29 精品PPT 自然通風(fēng)與工藝設(shè)計(jì)的配合 除了前面提到的自然通風(fēng)與民用建筑設(shè)計(jì)相配合外，其在工業(yè)廠房中，也應(yīng)該與工藝設(shè)計(jì)相配合，來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。 工業(yè)廠房的建筑形式、工藝布置影響自然通風(fēng)效果，所以自然通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)該與工藝設(shè)計(jì)密切配合，所以工藝布置應(yīng)該注意一下幾點(diǎn)：

23、（1）為了增大進(jìn)風(fēng)面積，以自然通風(fēng)為主的熱車間應(yīng)盡量采用單跨廠房。在熱車間四周，不宜附建坡屋，如確有必要時(shí)，應(yīng)避免建在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的迎風(fēng)面。30 精品PPT 自然通風(fēng)與工藝設(shè)計(jì)的配合（2）發(fā)熱量大的車間應(yīng)盡量采用單層建筑。熱源盡量布置在天窗下面，如圖所示，操作區(qū)位于外墻進(jìn)風(fēng)面，如果熱源布置在車間的 外墻側(cè)，則靠近外墻一側(cè)的進(jìn)風(fēng)窗口應(yīng)盡量開在熱源的間斷處。布置在室內(nèi)的熱源，應(yīng)采取有效的隔熱措施。31 精品PPT 自然通風(fēng)與工藝設(shè)計(jì)的配合（3） 如果外墻敞開面積較大，夏季主要利用穿堂風(fēng)作為主要降溫措施時(shí)，則熱源應(yīng)設(shè)計(jì)在下風(fēng)側(cè)，如圖所示，“穿堂風(fēng)”有時(shí)候風(fēng)量大，工作區(qū)平均風(fēng)速較高有利于降低車間溫度和

24、有害氣體濃度32 精品PPT 自然通風(fēng)與工藝設(shè)計(jì)的配合但如果車間設(shè)備較多，且有害物質(zhì)發(fā)生點(diǎn)較多時(shí)，就不太適合，因?yàn)檫@時(shí)風(fēng)的阻力較大，同時(shí)可能對(duì)局部吸氣點(diǎn)的工作不利，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使廠房縱軸與夏季主導(dǎo)風(fēng)向垂直，但應(yīng)避免大面積西曬。如圖所示33 精品PPT 自然通風(fēng)與工藝設(shè)計(jì)的配合（4）車間為多層，在工藝條件允許下，熱源盡量設(shè)在上層，下層用于進(jìn)風(fēng)。如圖所示，其為電解鋁車間，其散熱量很大，為了降低車間工作溫度，和有害物質(zhì)濃度，將車間改為雙層，將有害物質(zhì)布置在二層，且在電解槽兩側(cè)設(shè)置連續(xù)進(jìn)風(fēng)格子板，這樣可以最大限度地讓新鮮空氣經(jīng)地面格子板，直接進(jìn)入工作地帶，大大提高了自然通風(fēng)的降溫效果。34 精品PPT

25、自然通風(fēng)與工藝設(shè)計(jì)的配合（5）為了充分利用自然通風(fēng)的降溫效果，應(yīng)盡量降低進(jìn)風(fēng)窗離地面的 高度，以充分利用自然通風(fēng)的降溫效果。進(jìn)風(fēng)窗離地面的高度一般不宜大于1.2m，南方炎熱地區(qū)和高溫車間宜取0.60.8m。進(jìn)風(fēng)窗最好采用阻力小的立式中軸窗和對(duì)開窗，把氣流導(dǎo)入工作區(qū)。在寒冷地區(qū)，冬季自然通風(fēng)的進(jìn)風(fēng)窗下緣離地面超過(guò)4m，以便室外空氣達(dá)到工作區(qū)前能與室內(nèi)空氣充分混合，當(dāng)?shù)陀?m時(shí)，應(yīng)采取措施防止冷風(fēng)直接影響工作地點(diǎn)。35 精品PPT 自然通風(fēng)與工藝設(shè)計(jì)的配合（6）利用天窗排風(fēng)的車間，如符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)采用避天窗：1）炎熱地區(qū)，散熱量大于23w/；2）其他地區(qū)，散熱量大于35 w/；3)散發(fā)熱和

26、有害煙塵，且不容許空氣從天窗倒灌的車間；（7）多跨廠房應(yīng)將冷熱跨間隔布置，盡量避免熱跨相鄰。多跨廠房可利用相鄰冷跨的無(wú)窗或外窗空洞進(jìn)風(fēng)。但利用相鄰跨進(jìn)入空氣時(shí)，空氣中有害氣體或粉塵濃度應(yīng)小于其最大允許濃度的30%。36 精品PPT 自然通風(fēng)整體設(shè)計(jì) 自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)不同,它受氣候、建筑周圍的微環(huán)境、建筑結(jié)構(gòu)及建筑內(nèi)部熱源分布情況的強(qiáng)烈影響,所以它的設(shè)計(jì)是與氣候、環(huán)境、建筑融為一體的整體設(shè)計(jì)。其整體設(shè)計(jì)步驟如下 ：1.確定氣候的自然通風(fēng)潛力 2.確定建筑微環(huán)境的自然通風(fēng)潛力3.預(yù)測(cè)自然通風(fēng)驅(qū)動(dòng)力,確定自然通風(fēng)方案 4.根據(jù)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)選擇通風(fēng)設(shè)備和確定通風(fēng)設(shè)備 的安裝位置與大小 5.控制

27、系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6.評(píng)估設(shè)計(jì)方案并作修改 37 精品PPT 自然通風(fēng)整體設(shè)計(jì)1.確定氣候的自然通風(fēng)潛力 自然通風(fēng)潛力(NVP),指僅依靠自然通風(fēng)就可確?？山邮艿氖覂?nèi)空氣品質(zhì)和室內(nèi)熱舒適性的潛力。根據(jù)建筑所在地區(qū)的宏觀氣候條件,如宏觀風(fēng)速分布和風(fēng)向(風(fēng)玫瑰圖)、宏觀氣溫分布、太陽(yáng)輻射照度、室外空氣濕度等來(lái)確定該地區(qū)氣候的自然通風(fēng)潛力。在確定自然通風(fēng)方案之前,有必要收集建筑所在地區(qū)的氣象參數(shù)逐時(shí)變化情況資料并進(jìn)行分析。 2.確定建筑微環(huán)境的自然通風(fēng)潛力根據(jù)建筑微環(huán)境如建筑周圍風(fēng)速分布及氣溫分布、城市地形與布局(建筑平均高度、建筑分布情況、街道的布局、植被分布等)、建筑內(nèi)部布置、建筑高度、室外噪聲水平、

28、室外污染等來(lái)確定建筑微環(huán)境的自然通風(fēng)潛力。建筑微環(huán)境對(duì)自然通風(fēng)的影響很復(fù)雜,目前這方面的研究較少。38 精品PPT 自然通風(fēng)整體設(shè)計(jì)3.預(yù)測(cè)自然通風(fēng)驅(qū)動(dòng)力,確定自然通風(fēng)方案根據(jù)建筑周圍微環(huán)境和建筑內(nèi)部情況(如熱源分布、房間大小、房間的布置、內(nèi)隔斷、房間的位置等) 預(yù)測(cè)自然通風(fēng)驅(qū)動(dòng)力,確定自然通風(fēng)方案和設(shè)計(jì)氣流路徑。一般情況下,自然通風(fēng)驅(qū)動(dòng)力是很小的,自然通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)口兩側(cè)的壓差一般小于10 Pa ,而機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)口兩側(cè)壓差為100Pa 。當(dāng)預(yù)測(cè)的自然通風(fēng)驅(qū)動(dòng)力很小時(shí),就需考慮是否可以通過(guò)改變建筑設(shè)計(jì)方案,如用雙層玻璃墻,或設(shè)計(jì)為中庭式建筑,或改變窗戶形式、位置及大小等,或采用風(fēng)機(jī)輔助式自然通

29、風(fēng)。從房間的進(jìn)深( d) 與高( h) 的關(guān)系考慮,認(rèn)為當(dāng)d = 2 h 時(shí),采用單風(fēng)口單側(cè)通風(fēng)較好;當(dāng)d = 2. 5 h 時(shí),采用兩風(fēng)口單側(cè)通風(fēng)較好;當(dāng)d = 5 h 時(shí),采用貫流通風(fēng)較好。39 精品PPT 自然通風(fēng)整體設(shè)計(jì)4.根據(jù)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)選擇通風(fēng)設(shè)備和確定通風(fēng)設(shè)備的安裝位置與大小自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)與機(jī)械通風(fēng)有很大的差別,因?yàn)樵谧匀煌L(fēng)環(huán)境中,人們能夠忍受較大的溫度波動(dòng)范圍,而這個(gè)溫度范圍已超出了ASHRAE551992標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值,所以應(yīng)制定適合于自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。目前還沒(méi)有較完整的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)指南或手冊(cè),而且目前的研究成果還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足自然通風(fēng)設(shè)計(jì)的要求。自然通風(fēng)

30、設(shè)備主要指窗戶、風(fēng)口、排風(fēng)豎井、天窗、門及風(fēng)機(jī)等。窗戶、風(fēng)口的形式和安裝位置是影響自然通風(fēng)效率的關(guān)鍵因素。目前已研究出了適合于自然通風(fēng)的自控型通風(fēng)口。 ASHRAE是American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc. 的簡(jiǎn)稱，中文譯為美國(guó)采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)40 精品PPT 自然通風(fēng)整體設(shè)計(jì)5.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)因?yàn)橛绊懽匀煌L(fēng)的各種因素是動(dòng)態(tài)變化的,所以自然通風(fēng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,如何在自然通風(fēng)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中保證室內(nèi)的熱舒適性呢?控制系統(tǒng)應(yīng)起關(guān)鍵作用。自然通風(fēng)控制系統(tǒng)一般包括手動(dòng)控

31、制和自動(dòng)控制。手動(dòng)控制以保證不同人的實(shí)際需要,增強(qiáng)了人控制環(huán)境的自主能動(dòng)性。自然通風(fēng)的控制主要是對(duì)風(fēng)口的控制。但如果是風(fēng)機(jī)輔助式自然通風(fēng)(混合通風(fēng)),則還須控制風(fēng)機(jī)的啟停,控制問(wèn)題變得復(fù)雜。 41 精品PPT 自然通風(fēng)整體設(shè)計(jì)5.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)因?yàn)橛绊懽匀煌L(fēng)的各種因素是動(dòng)態(tài)變化的,所以自然通風(fēng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,如何在自然通風(fēng)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中保證室內(nèi)的熱舒適性呢?控制系統(tǒng)應(yīng)起關(guān)鍵作用。自然通風(fēng)控制系統(tǒng)一般包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。手動(dòng)控制以保證不同人的實(shí)際需要,增強(qiáng)了人控制環(huán)境的自主能動(dòng)性。自然通風(fēng)的控制主要是對(duì)風(fēng)口的控制。但如果是風(fēng)機(jī)輔助式自然通風(fēng)(混合通風(fēng)),則還須控制風(fēng)機(jī)的啟停,控制問(wèn)題

32、變得復(fù)雜。 42 精品PPT 自然通風(fēng)整體設(shè)計(jì)6.評(píng)估設(shè)計(jì)方案并作修改評(píng)價(jià)一個(gè)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣,首先應(yīng)確立一個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。自然通風(fēng)系統(tǒng)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)有所不同。在評(píng)價(jià)一個(gè)機(jī)械通風(fēng)方案時(shí),通常確定一些指標(biāo),如通風(fēng)效率、空氣齡,那么在評(píng)價(jià)一個(gè)自然通風(fēng)方案時(shí),應(yīng)確立什么樣的評(píng)價(jià)指標(biāo)呢?這有待于進(jìn)一步的探討?？傊?自然通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)從動(dòng)態(tài)和整體的觀念出發(fā),與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密切配合,需建筑師、土木工程師、建筑設(shè)備工程師及電力控制師甚至房主的參與,未來(lái)建筑物的整體設(shè)計(jì)將越來(lái)越重要。另外,自然通風(fēng)系統(tǒng)的兩個(gè)重要設(shè)計(jì)參數(shù),即通風(fēng)量與室內(nèi)溫度相互影響,故其設(shè)計(jì)還需借助于一些設(shè)計(jì)和分析工具。43 精品

33、PPT 自然通風(fēng)研究方法1.實(shí)驗(yàn)法 1.1風(fēng)洞模型實(shí)驗(yàn)法1.2示蹤氣體測(cè)量法1.3熱浮力實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图夹g(shù) 2.數(shù)值模擬法 2.1CFD 2.2多區(qū)模型方法 2.3區(qū)域模型方法44 精品PPT 實(shí)例 美國(guó)洛杉磯建筑師邁克爾伽特澤是個(gè)喜歡標(biāo)新立異的人，他常設(shè)計(jì)一些稀奇古怪的建筑。他的創(chuàng)意如此奇特，以至于這些建筑一旦落成，就成為地標(biāo)式建筑，而且引領(lǐng)建筑設(shè)計(jì)的時(shí)尚潮流。邁克爾同時(shí)也是個(gè)重視環(huán)保的人，他喜歡讓自己設(shè)計(jì)的建筑能夠利用天然的綠色能源，其中主要就是太陽(yáng)能和風(fēng)能，他的設(shè)計(jì)往往能引發(fā)人們對(duì)環(huán)保建筑的一些思考。45 精品PPT 實(shí)例旋轉(zhuǎn)式太陽(yáng)能住宅轉(zhuǎn)式太陽(yáng)能住宅的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 邁克爾設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)式太陽(yáng)能住宅用

34、8個(gè)扇形外墻和一個(gè)圓形地板組成。8個(gè)扇形外墻相互疊加，可以圍繞著中央的支撐柱旋轉(zhuǎn)。外墻是一種百葉窗式的結(jié)構(gòu)，打開時(shí)可以透光，封閉時(shí)可以遮雨擋風(fēng)。在天氣好的白天或月夜，扇形外墻在底座電機(jī)的帶動(dòng)下，可以完全或部分疊加在一起，形成一個(gè)開放式或半開放式的亭子，人們可以充分享受到陽(yáng)光和清新的空氣。如果出現(xiàn)風(fēng)雨或者太陽(yáng)太毒等的惡劣天氣，扇形外墻可以圍成一圈，讓你擁有一個(gè)全封閉而且完全的家。這種旋轉(zhuǎn)式住宅頂上有太陽(yáng)能電池板，可以提供日常生活用電和旋轉(zhuǎn)外墻的用電。46 精品PPT 實(shí)例47 精品PPT 實(shí)例48 精品PPT 實(shí)例風(fēng)力旋轉(zhuǎn)公寓邁克爾設(shè)計(jì)的這種風(fēng)力旋轉(zhuǎn)公寓共有7層，除了底部的一層不能轉(zhuǎn)動(dòng)之外，上面

35、的6層可以隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，你每分鐘看到的房子外形都是不一樣的。這是世界上第一棟以風(fēng)作為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的建筑。這棟公寓由超輕材料制成，這便賦予了可以隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)的特質(zhì)，旋轉(zhuǎn)起來(lái)的公寓從遠(yuǎn)處看就像一個(gè)大風(fēng)車。居住在這所公寓里的人還可以隨喜好自行操控自家房子，例如改變房子的朝向、溫度和景色等。風(fēng)在吹動(dòng)房子改變其外觀的同時(shí)還可以用來(lái)發(fā)電，為居民提供夜間照明 49 精品PPT 實(shí)例太陽(yáng)風(fēng)禮堂 這個(gè)宏偉的太陽(yáng)風(fēng)禮堂是邁克爾為加州州立大學(xué)設(shè)計(jì)的，可以用于中型的集會(huì)和平時(shí)師生的休閑，可以同時(shí)容納300人。這座禮堂主要用輕型、高強(qiáng)度的合成混凝土建造，相當(dāng)于一個(gè)半封閉的亭子。建筑的大型穹頂用燒結(jié)玻璃覆蓋，并用一系列同中心百葉結(jié)構(gòu)遮擋。屋頂下的大塊面積安裝了活動(dòng)板凳，它們可以從地板中拉起來(lái)，構(gòu)成不同的模式。穹頂?shù)闹虚g是一大塊圓柱形數(shù)字投射放映屏，還有用來(lái)制冷的一系列噴嘴。這座建筑最醒目的是位于建筑中部的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，它離底座有45米的高度，可以發(fā)電直接使用或存儲(chǔ)在