自然通風基礎培訓

13.2工業(yè)廠房自然通風的計算3.2.1設計性計算的步驟3.2.2校核性計算的步驟3.1自然通風作用原理3.1.1熱壓作用下的自然通風3.1.2室外風壓作用下的自然通風3.1.3熱壓與風壓聯(lián)合作用下的自然通風

第3章自然通風23.3自然通風與建筑設計3.3.1建筑總平面規(guī)劃

3.3.2建筑形式的選擇

3.3.3工藝布置

3.3.4避風天窗及風帽的設計

3.3.5生態(tài)建筑的自然通風(不作要求)

第3章自然通風3熟練掌握：熱壓、風壓作用下的及熱壓與風壓共同作用下的自然通風原理。

掌握：工業(yè)廠房自然通風的設計性計計算和校核性計算。

理解：自然通風與建筑設計。

第3章自然通風4自然通風定義什么是自然通風?

利用自然的手段(風壓、熱壓等)將室外空氣不經(jīng)過空調(diào)處理就引入室內(nèi)以達到維持室內(nèi)空氣舒適性的方法目的帶走熱濕量（保持室內(nèi)熱舒適性）帶入新風(保持室內(nèi)空氣品質(zhì)）第3章自然通風5

優(yōu)點

無能耗

建筑能耗占總能耗30％

空氣品質(zhì)好

機械通風空調(diào)：“病態(tài)建筑”

缺點

難控制

有時風量不足

解決辦法：自然通風和機械通風相結合，機械輔助自然通風

自然通風的特點第3章自然通風6

只要建筑開口兩側存在壓力差P，就會有空氣流過開口?！?.1

自然通風作用原理7建筑不同高度（高差h）上有窗孔a、b設：tn>tw,則：ρw>ρn由水靜力學公式得：b窗內(nèi)外的作用壓差（規(guī)定以室內(nèi)向室外流動為正）——即熱壓熱壓的定義：由室內(nèi)外空氣溫差在不同高度通風口間造成的空氣流動作用壓頭§3.1

自然通風作用原理

熱壓作用下的自然通風8注意：熱壓和余壓的區(qū)別熱壓——兩窗孔之間的壓差，ΔPb-ΔPa

在僅有熱壓作用時，窗孔內(nèi)外的壓差即等于該水平面的余壓ΔPa=Pxa，ΔPb=Pxb定義：用Px表示室內(nèi)某一點的壓力與室外同標高未受干擾的空氣壓力的差值2.余壓§3.1

自然通風作用原理9可知僅有熱壓作用時，窗孔內(nèi)外的壓差（即余壓）是隨高度h成線性增加的室內(nèi)向室外流動為正由于a窗進風，所以Pxa<0由于b窗排風，所以Pxb>0在某一高度上，有Pxh=0中和面定義：室內(nèi)外壓力差為零的水平面中和面以上的窗孔排風，距中和面越遠，余壓絕對值越大（+）中和面以下的窗孔進風，距中和面越遠，余壓值絕對越大（-）§3.1

自然通風作用原理10根據(jù)質(zhì)量守恒定律：§3.1

自然通風作用原理112多層建筑

如果是一多層建筑物，仍設室內(nèi)溫度高于室外溫度，則室外空氣從下層房間的外門窗縫隙或開啟的洞口進入室內(nèi)，經(jīng)內(nèi)門窗縫隙或開啟的洞口進入樓內(nèi)的垂直通道向上流動，最后經(jīng)上層的內(nèi)門窗縫隙或開啟的洞口和外墻的窗、陽臺門縫或開啟的洞口排至室外。這就形成了多層建筑物在熱壓作用下的自然通風也就是所謂的“煙囪效應”?！?.1

自然通風作用原理12多層建筑的熱壓引起的自然通風大中和面小中和面Hh§3.1

自然通風作用原理13熱壓作用模擬的建筑模型每層有上下兩個開口§3.1

自然通風作用原理14室內(nèi)空氣速度分布15室內(nèi)空氣溫度分布16外廊式多層建筑在熱壓作用下的自然通風

如果建筑物內(nèi)沒有“煙囪”（與室外有聯(lián)系的豎向通道），也就沒有相應的“煙囪效應”?！?.1

自然通風作用原理17

在建筑物迎風面，氣流受阻，部分動壓轉化為靜壓，靜壓值升高，風壓為正，稱為正壓；在建筑物的側面和背面由于產(chǎn)生局部渦流，形成負壓區(qū)，靜壓降低，風壓為負，稱為負壓。

風壓系數(shù)§3.1

自然通風作用原理

風壓作用下的自然通風18

往往采用CFD或風洞模型實驗的方法求取K值。19

由于氣流的撞擊作用，在迎風面形成一個滯流區(qū)，該處的靜壓力高于大氣壓力，處于正壓狀態(tài)。在正壓區(qū)內(nèi)氣流呈循環(huán)流動，在地面附近氣流方向與主導風向相反。在一般情況下，風向與該平面的夾角大于30°時，會形成正壓區(qū)。室外氣流發(fā)生建筑繞流時，在建筑物的頂部和后側形成彎曲循環(huán)氣流。屋頂上部的渦流區(qū)稱為回流空腔，建筑物背風面的渦流區(qū)稱為回旋氣流區(qū)。這兩個區(qū)域的靜壓力均低于大氣壓力，形成負壓區(qū)，我們把它們統(tǒng)稱為空氣動力陰影區(qū)?！?.1

自然通風作用原理20建筑物在風力作用下的壓力分布a）平屋頂建筑（立剖面）b）傾角30°坡屋頂建筑（立剖面）c）傾角45°坡屋頂建筑（立剖面）d）建筑平面圖§3.1

自然通風作用原理21§3.1自然通喚風作用息原理熱壓份作用廳下的洗自然報通風22室外揪風壓銳作用鄉(xiāng)豐下的曲自然忘通風§3.1自然通扎風作用兄原理23

hbKbxbPawtwrrtnnxaPKaw§3.胸1自然通各風作用喜原理熱壓賓與風透壓聯(lián)慢合作邀用下警的自伴然通印風窗孔訂內(nèi)外餡的壓鐘差2424風壓元和熱吃壓共素同作雨用，烏有時掘互相皆加強兼，有敗時相謊互抵收消兩者相齡互作用柔下的通呈風機理窯還待研陸究，目者前將兩毀者的相昌互作用罩簡單考銜慮為線雞性疊加一般紹來說沿建筑挖進深繡小的層部位餅多利雨用風捏壓直份接通萬風，理進深寄大的級部位舌利用心熱壓摸通風風壓熱狀壓同時惜作用時捕的孔口英內(nèi)外壓司差§3.1自然通灣風作用作原理25熱壓與風壓究竟誰起主導作用呢？《采暖通彎風與空作氣調(diào)節(jié)貴設計規(guī)濕范》規(guī)定：刑在實際眉工程設扔計計算富時僅考呼慮熱壓史的作用詳，風壓兵一般不隊予考慮斑?！?.源1自然通躬風作用柄原理26自然通京風設計嫌性計算禾通常按滋下列步娃驟進行尚：1.計算全頓面換氣魄量及排預風溫度排除車陵間余熱般量所需雹的全面販換氣量車間禍上部訂排風扯溫度避的確事定方付法有感幾種閑，目鵝前常殘用的瞞有溫昆度梯萄度法國和有退效熱辭量法唇。2.確定趟窗孔春的位肚置，引分配訴各窗陡孔的依進、趴排風嬸量3.確定各繁窗孔內(nèi)狀外壓差饒和窗孔絮面積§3.膚2工業(yè)廠蚊房自然熟通風的游計算設計晶性計蹄算的借步驟271.溫度壤梯度跡法：對芬于散侵熱較雕為均妹勻，恩散熱母量不銳大的通車間錄，室裝內(nèi)空云氣溫毀度沿死高度鄰方向墻的分襯布規(guī)這律大那致是搞一直鍋線關頸系?！?.仆2工業(yè)義廠房乓自然霧通風堂的計擴算車間勸排風匯溫度應計算tw、tn是已存知的宣，但tp未知求解方賢法：28§3.矛2工業(yè)鮮廠房腥自然鈴通風雄的計鳳算2.有效猶熱量貫法（m值法）殃：有效瞇熱量系丘數(shù)m的定義蚊：室內(nèi)魯總余熱容量中直匯接進入樹工作區(qū)展的熱量鴿比例有效熱著量29QmQ（1-圈m）Qtwtntp從全落室的威熱平幕衡分物析：從工窩作區(qū)倒熱平渡衡分午析：兩式聯(lián)沸立，有該：室內(nèi)平鼠均溫度凳：§3.釋2工業(yè)醒廠房裳自然鑰通風唯的計受算302）確定窗廉孔位置可以凡先假穴設中搞和面?zhèn)z位置００h2h1定性分池析：簡化醉計算寨，若脹：則有：離中敘和面頁越遠水，余膽壓越鳴大，鋤同樣攏的通艙風量誰要求餃的窗雀孔面班積越疫小中和銅面位岔置要炊適當３）收確定速窗孔含面積§3.孫2工業(yè)廠潔房自然路通風的蠅計算31當進行鎖校核性斜計算時然，可按價已知的威進、排破風窗孔涉面積估冰算出中裙和面的教位置。根據(jù)像估算芒出的蔥中和快面位撲置，圍確定謙進風撲窗的尊進風蔥量與糟排風朋窗的技排風熟量是懇否與律房間名所需貍要的葡全面傾換氣浮量相掩等?！?.2工業(yè)拆廠房場自然斯通風零的計盆算校核個性計視算的戰(zhàn)步驟32（1）建靜筑群定的布粱局可怒從平副面和專空間貿(mào)兩個殿方面指考慮息。建勢筑群覺平面榆布局牧可分午為：行列翅式、旬錯列坦式、欲斜列料式及向周邊棄式，從通風起的角度妹來看，盟錯列式然和斜列遇式較行梨列式和戚周邊式志好。（2）為了務保證建明筑的自酒然通風榜效果，忽建筑主掌要進風咬面一般長應與夏增季主導決風向成60艦°~90躲°角，踐不宜陶小于45筑°，同泄時應鄰避免禮大面妙積外梁墻和孔玻璃藝窗受井到西罷曬。§3.3自然通李風與建犯筑設計建筑總筆平面規(guī)唐劃33（3）室耕外風鵝吹過偷建筑逆物時冠，迎溫風面赤的正羅壓區(qū)胃和背杏風面悉的負下壓區(qū)墾都會庭延伸饞一定志的距州離，館在這擊個距季離內(nèi)撕的低包矮建霧筑物微會受準高大難建筑孟所形架成的項正壓叉區(qū)或仍負壓辜區(qū)的新影響呆。為售了保茶證較袖低矮誰的建螞筑物盞能正朗常進超風和帆排風恐，各色建筑遣之間硬有關廚的尺班寸應去保持說適當災的比底例?！?.3自然邊通風抽與建那筑設甚計1.建筑硬高度煮對自想然通擺風的涼影響2.穿堂紋風3.多層車索間4.熱車間1.建筑桐高度王對自饒然通耽風的征影響自然朋通風班的風愧壓作壺用和老熱壓構作用尿都隨夫著建得筑物肯的高霞度的陵增加逐而增某強。黨這對件高層才建筑漂物的恢室內(nèi)爪通風破是有勤利的揮。但是，餅高層建痛筑能把內(nèi)城市上建空的高儀速風引辛向地面諷，產(chǎn)生菊“樓房限風”的澡危害，勸這對周小邊地區(qū)永自然通豪風的穩(wěn)堤定性和地控制是桂不利的隔。建筑形胸式的選乒擇§3.侮3自然異通風呀與建卷筑設攔計如果接迎風罪面和鋪背風斯面的括外墻芒開孔低面積卷占外譯墻總甘面積1/驚4以上，遷且建筑猶內(nèi)部阻舍擋較少末時，室沈外氣流倍橫貫整削個車間芳，形成釀所謂的欲“穿堂門風”。應用妥穿堂編風時肥，應孕將主邊要熱渴源布霞置在攪夏季踐主導破風向膏的下恥風側鉤。2.穿堂風§3.3自然告通風牌與建抗筑設噸計373.多層車湊間多層車慕間，在集工藝條末件允許捎下熱源國盡量安爸設在上建層，下芽層用于俊進風。4.熱車絞間為了增叮大進風扶面積，領以自然怨通風為粒主的熱民車間應轉盡量采趟用單跨喚廠房。在多動跨廠齒房中特應將衫冷、巧熱跨稱間隔顫布置授，盡該量避挑免熱局跨相紛鄰?！?.3自然隨通風稻與建刻筑設狼計38某鋁妥電解慢車間添，為奏了降事低工忘作區(qū)循溫度習，沖屯淡有掛害物網(wǎng)濃度葡，廠啦房采膛用雙澇層結附構。訪車間跪的主復要放奶熱設博備電抖解槽萬布置錫在二井層，烏電解顫槽兩深側的撥地板賠上，尚設置童四排老連續(xù)繞的進跨風格華子板鬼。室呆外新黑鮮空長氣由津側窗要和地唐板的符送風休格子辮板直姨接進印入工念作區(qū)滔。這薯種雙阻層建族筑自賤然通摩風量拿大，把工作核區(qū)溫擠升小棕，能湯較好掛的改母善車辦間中而部的怕勞動啟條件蓋?！?.3自然呆通風疼與建工筑設若計39冷熱跨放間隔布礎置時氣花流運動繼示意圖40均為熱升跨的多浪跨廠房渡氣流運靈動示意技圖41以熱壓翻為主進搞行自然吃通風的刪廠房，織應盡量棕將散熱青設備布暢置在天尼窗下方逗。散熱量巨大的熱懷源應盡繼量布置橫在廠房爐外面，怖夏季主款導風向蘋的下風虧側。布頑置在室鳴內(nèi)的熱矛源，應仔采取有流效的隔盯熱措施棗。當熱源控靠近生亂產(chǎn)廠房搬一側的來外墻布寬置，而淹且外墻弟與熱源叢間無工祖作點時聚，熱源貿(mào)應盡量減布置在排該側外充墻的兩斯個進風駝口之間城。熱車間黑的熱源折布置工藝布講置§3.漠3自然找通風浮與建腫筑設驚計42定義俘：為了鴿不發(fā)闊生倒茫灌，尋可以坦在天如窗上嘩增設后擋風反板，崖或者蹦采取細其它興措施冬，保廉證天渠窗排橡風口叢在任焦何風漿向下半都處躺于負皇壓區(qū)容，這瞞種天耗窗稱渾為避宇風天篇窗。類型：1、避岔風天零窗:目前傳常用棟的避獻風天彈窗有計以下業(yè)幾種好形式:矩形夕天窗造下沉闖式天藍窗遺曲妹（折存）線蔽型天他窗2、避累風風平帽:在普需通風竹帽的復外圍閱增設嗓一周姑擋風詳圈。萄風帽環(huán)的作另用在桶于使穗排風抵口處肌和風嫂道內(nèi)首產(chǎn)生族負壓轎，防話止室銜外倒垮灌和印防止王雨水夏或污籌物進確入風尖道或尖室內(nèi)賄?！?.靠3自然通舌風與建領筑設計避風懸天窗貸及風梯帽的其設計43天窗的并做法縱向下沉式天窗橫向下?lián)斐潦教焖┐啊?.3自然通華風與建協(xié)筑設計44矩形避風天窗§3.3自然層通風及與建尸筑設非計45天井式墨天窗§3.3自然通牲風與建闖筑設計46§3.3自然通廳風與建窩筑設計47風壓作首用自然稍通風熱壓作極用自然弱通風風壓、飼熱壓聯(lián)喂合作用靜自然通貫風roomroomroomroomroomroomshaft依靠屋頂風機進行的自然進風機械排風§3.3自然橡通風陵與建恩筑設印計生態(tài)建膨筑的自看然通風4848風壓自戚然通風新卡里駕多尼亞Tji炸bao轉u文化告中心標全景新卡里肝多尼亞惜氣候炎醋熱，常球年多風豆；文化它中心10個棚屋企組成，捏最高28m帶,造型是勁經(jīng)過多隙次CFD模擬分自析和風制洞實驗須后確定辱的§3.3自然通呈風與建血筑設計49風壓通彎風原理棚屋背歉面指向謙主導風烈向棚屋背廊面為正顏壓區(qū)，達下風處鐮為負壓企區(qū)壓差芬產(chǎn)生叨空氣政流動針對戀不同蕩風速絮（從森微風頁到颶戲風）糖，調(diào)心節(jié)百狂葉開漲合及閉方向穗，控發(fā)制室姓內(nèi)流蘇動§3.3自然標通風腎與建稼筑設慈計50熱壓自是然通風Co哲st蔽oz笛za別墅由6座別墅父組成，裕建立在般山坡上手，通過飯熱壓拔淡風原理冠，利用偶地下洞捧穴作為勉天熱冷候源，獲棚得很好儀的制冷沃效果§3.3自然通聾風與建伯筑設計51熱壓通飯風在室內(nèi)膊熱壓的我作用下宜熱空氣艇上升，義洞穴中12度的冰風通句過的忠地板巧上的悅通氣娃孔進較入室濕內(nèi)§3.唯3自然通水風與建衣筑設計52熱壓和段風壓結穩(wěn)合通風英國蒙筋特福德法大學機賺械館機械罵館一絲式般為蜂矩形絲式平面魂，進娃深大棕，雙咐面走粘廊，擺兩側縱為實托驗室臨和辦臂公室筐，人逐工產(chǎn)冶熱多些，一庭般需技要采隊用大喉規(guī)模脊空調(diào)購系統(tǒng)§3.世3自然通廁風與建涉筑設計53熱壓彩和風械壓結盼合通饒風辦公室呢、實驗榨室報告致廳、墻大廳位于分落支部分濾的辦公槽室、實萄驗室進截深小，失采用風愁壓通風位于中猴央部分辰的報告盜廳、大貿(mào)廳采用丟“煙囪耐效應”葛進行熱譯壓通風§3.較3自然搭通風廁與建推筑設講計54充分利灰用煙囪驢效應進爽行通風采用遭頂帽患可以熄升降退的圓封柱形恩玻璃