建筑中的自然通风技术
建筑的自然通风与通气
建筑的自然通风与通气自然通风是指利用建筑本身的布局、构造和开口等条件，通过自然力（如风力）来实现室内空气的流通和置换。
通气则是通过合理设置通风孔或设备，引导室内外空气的交换，以维持室内空气的新鲜与健康。
在建筑设计和施工中，合理运用自然通风和通气技术，不仅可以提供舒适的室内环境，还能提高建筑的能源效益、降低能耗及环境负担。
一、自然通风的原理与方法1. 自然通风的原理自然通风的原理是基于风的作用力。
当室内外存在温度差异或风的驱动力时，气流会在建筑内部产生运动，从而实现室内空气的流通和置换。
其主要原理包括气压差原理、风景压原理和热浮力原理。
2. 自然通风的方法（1）采用合适的建筑布局和朝向，使得建筑能够最大程度地接受自然风的驱动力。
比如在高温季节，南北通风的布局可以利用横向风带走室内的热空气，保持室内凉爽。
（2）通过设置狭缝、开窗、充分利用建筑开口等方式，增加通风路径和通风面积，促进室内外空气的交换。
尽量避免阻挡自然风的障碍物，如固定遮阳装置等。
（3）设计合理的气流引导设备，如凹凸墙体、扩大截面的过道等，可以产生和引导气流，增加自然通风效果。
二、通气的方法与设备1. 通气孔通气孔是建筑中常用的通气设备，可以通过设置通气孔实现室内外空气的交换和通风。
通气孔可以分为固定通气孔和可调节通气孔两种类型。
在建筑设计中，通气孔的数量、大小和位置需要根据建筑所在地气候状况、建筑用途和人员密度等因素综合考虑。
2. 风机通风风机通风是通过安装风机设备，利用机械力提高室内外空气的交换效果。
这种通风方式适用于建筑空间狭小、自然通风效果较差或特殊需求的场所，如地下室、停车场等。
根据实际需要，可以选择离心风机、轴流风机或混流风机等不同类型的风机设备。
3. 换气设备换气设备是一种常见的通气设备，通过机械或电力方式来强制排出室内污浊空气，并补充新鲜空气。
换气设备通常配备有过滤器，可以对进入室内的新鲜空气进行净化处理，提供更加洁净的室内环境。
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。
建筑通风原理
建筑通风原理
建筑通风原理是指通过科学合理的方式，使室内和室外的空气进行交换，以保持室内空气的新鲜和适宜。
通风的目的主要是排除室内污浊空气，减少室内有害气体的浓度，同时引入新鲜空气，维持室内空气的质量。
建筑通风原理涉及以下几个方面：
1. 自然通风原理：利用气流的物理性质，在建筑中自然产生气流，实现空气的流动。
自然通风主要通过窗户、门等开口，利用风压差、温度差、高低压差等原因引起空气流动，实现室内外空气的交换。
2. 强制通风原理：通过机械设备，如通风机、风机等，主动引起空气的流动，实现室内外空气的交换。
强制通风一般适用于无法自然通风或自然通风效果不佳的场所，例如封闭空间、高层建筑等。
3. 正压通风原理：通过在建筑内部制造高于室外的压力，使室内空气通过缝隙或开口排出，同时室外空气通过其他缝隙或开口进入建筑内部，实现空气的流动。
正压通风主要用于防止外界有害物质进入建筑，保护室内环境的清洁。
4. 负压通风原理：通过在建筑内部制造低于室外的压力，使室外空气通过缝隙或开口进入建筑内部，同时室内空气通过其他缝隙或开口排出，实现空气的流动。
负压通风主要用于控制有害气体、污染物的扩散和排出，保护室内环境的安全。
通风原理还需考虑建筑材料的选择、建筑结构的设计等因素，以提高通风效果。
此外，建筑通风还需要根据具体场所的不同需求，选择合适的通风方式和控制方式，以达到良好的通风效果。
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。
建筑物的自然通风设计
建筑物的自然通风设计随着人们对环保意识的增强和可持续发展的要求，建筑物的设计和建造逐渐注重环境友好型。
自然通风作为一种低耗能、高效率的空气调节方式，在建筑设计中扮演着重要角色。
本文将探讨建筑物的自然通风设计，包括原理、方法和效益。
一、自然通风的原理自然通风是利用自然的动力和气温差异，通过建筑物的开口和通道，使新鲜空气进入室内，同时排出室内污浊空气。
其原理可归纳为三个关键因素：风压差、风量和风速。
1. 风压差：建筑物内外的气压差异是形成自然通风的基础。
当室内温度高于室外时，室内空气会通过高处的通风口排出，而室外的新鲜空气会通过低处的通风口进入室内。
这种气压差异可以产生空气流动的动力。
2. 风量：风量是指单位时间内通过通风口的空气体积。
通风口的面积和数量决定了风量的大小。
大面积、充足的通风口可以提高风量，增强通风效果。
3. 风速：风速是指空气流动的速度。
风速越大，通风效果越好。
建筑物的形状、开口的位置和大小等因素都会影响风速的产生和分布。
二、自然通风设计方法1. 建筑布局设计建筑物的朝向和布局是自然通风设计的关键因素。
合理布局可以利用地理环境、气候条件和建筑形态来优化通风效果。
通常应尽量使建筑物的长立面朝向风向，以便于利用风力进行通风。
2. 开窗设计开窗是实现自然通风的重要手段。
在建筑设计中应合理设置通风口，包括门窗、通风窗、天窗等。
开窗的位置和尺寸应根据不同区域的气候条件和通风需求确定。
高处的开窗可用于室内排风，低处的开窗可用于室外进风。
3. 通道设计通道是空气流动的通道，对于建筑物的自然通风作用至关重要。
通道应设在建筑物的上部或侧面，并且通道的形状宜简洁平直，避免过多弯曲，以减小空气阻力。
4. 遮阳设计适当的遮阳设计有助于调节室内温度，改善通风效果。
合理设置遮阳设施，如百叶窗、遮阳板等，可减少夏季阳光直射，降低室内温度，避免过度依赖空调系统。
三、自然通风设计的效益1. 节能减排自然通风利用自然动力，节省能源消耗，减少对空调等机械设备的依赖，降低室内能耗，减少温室气体排放，有利于保护环境。
自然通风在建筑中的新运用
自然通风在建筑中的新运用标题：自然通风：建筑中的绿色解决方案导言：自然通风作为一种环保、可持续的建筑设计方法，越来越被人们广泛采用。
本文旨在深入探讨自然通风在建筑中的新运用，从多个方面解析其优势和实施方法，并分享对这一概念的见解。
第一部分：自然通风的基本原理和优势1.1 基本原理：通过自然气流的循环实现室内外空气的交换和循环。
1.2 环境友好：相比机械通风系统，自然通风能够减少能源消耗和碳排放。
1.3 节能效果：通过合理设计，自然通风可以有效降低建筑的冷暖负荷，降低能耗。
1.4 健康舒适：自然通风能够改善室内空气质量，提升人们的舒适感和生活质量。
第二部分：自然通风的实施方法2.1 被动式设计：利用建筑本身的布局、材料和形态等因素，最大限度地利用自然气流。
2.2 主动式设计：通过使用可调节的窗户、通风孔等设备，主动控制空气的进出。
2.3 混合式设计：结合被动式和主动式设计，实现自然通风的最佳效果。
第三部分：自然通风在不同建筑类型中的应用案例3.1 住宅建筑：通过设计适当的门窗位置和通风通道，实现采光和通风的最佳效果。
3.2 办公建筑：结合建筑的功能与需求，采用可调节的通风设备，提供舒适的工作环境。
3.3 公共建筑：运用自然通风系统，为公共空间提供清新的室内环境。
第四部分：总结与回顾4.1 总结：自然通风作为一种绿色、可持续的建筑设计方法，具有降低能耗、改善室内环境质量的显著优势。
4.2 回顾：文章从自然通风的原理、实施方法和在不同建筑类型中的应用案例等方面进行了详细讨论。
4.3 理解与观点：通过深入探索自然通风，我认识到合理利用自然气流的重要性，并享受到它带来的舒适和环保效益。
观点和理解：自然通风是一种可持续发展的绿色建筑解决方案。
它不仅减少了能耗和碳排放，改善了室内空气质量，而且提升了建筑的自然环境适应性和运行成本效益。
在未来，随着人们对可持续发展的需求日益增长，自然通风将在建筑设计中发挥更加重要的作用。
建筑项目中的自然通风设计
建筑项目中的自然通风设计自然通风设计在建筑项目中起着至关重要的作用。
它不仅可以提供舒适的室内环境，还能有效地减少能耗，并有助于实现可持续发展。
本文将探讨建筑项目中的自然通风设计原理、策略以及实施方法，并以实际案例加以说明。
第一部分：自然通风设计原理自然通风是利用外部自然气流来实现对建筑内部空气的控制和调节。
要了解自然通风设计的原理，首先需要明确以下几个要素：1. 风的运动原理：风是由气压差所引起的大气运动。
在自然通风设计中，利用建筑物周围的气压差异来促进空气流动。
2. 风的路径分析：通过分析建筑物周围的地理环境、气候条件以及建筑物本身的形态特征，确定风的路径和进出口。
3. 风的速度分布：风的速度分布在建筑物内部是不均匀的，了解风速分布对于合理确定通风口的位置和尺寸至关重要。
第二部分：自然通风设计策略基于自然通风设计的原理，我们可以提出一些策略来优化建筑项目的通风效果。
以下是几个常用的自然通风设计策略：1. 空气动力学原理：根据空气动力学原理，合理设计建筑物的外形和立面形式，以最大程度地引导和利用风流。
例如采用流线型的建筑形态，有助于减小空气阻力，增强室内外气流交换。
2. 采用可开启窗户和门：在设计建筑项目时，考虑到室内通风的需要，合理设置可开启的窗户和门。
这样，当风速适宜时，通过开启窗户和门可以实现自然通风。
3. 设计通风通道：通过在建筑物中合理设置通风通道，如竖井、风道或开敞空间，以引导和加强风流。
通风通道的设计需要考虑到风速、通道尺寸和数量等因素。
第三部分：自然通风设计实施方法在实施自然通风设计时，需要根据具体的建筑项目特点和需求，考虑以下几个方面：1. 模拟和预测：根据建筑项目的设计参数，利用计算机仿真软件进行模拟和预测，评估自然通风效果和室内舒适度。
2. 风洞试验：对于大型建筑项目或者特殊形态的建筑物，进行风洞试验是一种可行的手段。
通过风洞试验，可以验证和优化设计方案。
3. 通风设备选择：在自然通风设计中，还需要选择合适的通风设备，如通风窗、风口和风机。
建筑中的自然通风与通风设计
建筑中的自然通风与通风设计建筑中的通风设计是确保室内空气质量和舒适性的重要因素之一。
而自然通风则是一种可持续、环保的通风方式，能够有效地实现室内外空气的交流与循环。
本文将探讨建筑中的自然通风原理及通风设计的重要性，并介绍几种常见的自然通风策略。
一、自然通风的原理自然通风是利用自然气流的力量，通过建筑物的开口和风口实现空气的流动。
它的原理基于气流在建筑中的压力差异和温度差异。
一般来说，冷空气密度高，热空气密度低，因此热空气会上升，冷空气则下沉。
这种气流的差异就是自然通风的基础。
二、通风设计的重要性通风设计在建筑中起到至关重要的作用。
一个良好的通风系统可以有效地改善室内空气质量，提高室内舒适度，减少空调系统的使用频率，从而节约能源。
此外，良好的通风还可以防止湿度过高、水汽凝结和霉菌滋生等问题的发生，保护建筑结构。
三、自然通风策略1. 窗户设计合理的窗户设计是实现自然通风的关键。
首先，窗户的位置和数量应根据建筑物的方向和自然气流进行布置。
次要窗户通常安装在迎风侧，以便引入新鲜空气；主要窗户通常安装在背风侧，以便排出污浊空气。
其次，窗户的大小、形状和开启方式也应根据具体需求进行设计，以方便通风效果的调节。
2. 风道设计风道是指通过建筑物内部设置的空气通道，用于引导气流的流动。
风道设计可以通过合理设置天窗、天井或楼梯间等来实现。
风道的设计应充分考虑气流的流通路径和速度，以确保空气能够有效地流动，并达到理想的通风效果。
3. 屋顶设计屋顶是建筑中常被忽视的通风要素之一。
合理的屋顶设计可以通过设置屋顶通风口或屋顶翻转窗等来实现通风效果。
屋顶通风不仅可排除热空气，还可降低室内温度，提高室内舒适度。
4. 建筑形态设计建筑的形态设计也对自然通风起到重要的影响。
合理的建筑形态可以根据周围环境和气候条件，最大限度地引入新鲜空气，促进自然气流的流动。
例如，采用开放式的平面布置、设置中庭或庭院等都可以提升建筑的通风性能。
综上所述，建筑中的自然通风和通风设计对于实现室内环境的舒适性和健康性至关重要。
建筑中的自然通风与采光
建筑中的自然通风与采光自然通风与采光是建筑设计中非常重要的考虑因素之一。
通过有效地利用自然环境中的气流和光线，建筑能够更加舒适、节能，并且符合人类健康和环保的理念。
本文将探讨建筑中的自然通风与采光，并提供一些关于如何优化建筑设计以实现更好的通风和采光效果的建议。
一、自然通风自然通风是指利用自然气流来调节建筑内部空气的流动的一种方法。
通过巧妙地设计建筑外墙和室内空间，可以实现自然通风，从而提供良好的空气质量以及舒适的室内环境。
首先，建筑的设计应该优先考虑周围环境的风向和气候条件。
根据风向，可以合理地布置建筑物的开口，以利用自然气流的流动。
例如，在风向正好与建筑物长边垂直的情况下，可以在两端设置开口，形成风道，使得空气在建筑内部流动。
其次，建筑物的外墙设计也是自然通风的重要影响因素之一。
墙体的材料和结构应该允许自然气流的穿过。
例如，可以使用具有开孔设计的立面材料，或者增加通风通道以便空气得以流动。
此外，建筑物周围的绿化环境也可以起到增强自然通风效果的作用。
最后，室内空间的布局和设计也需要考虑自然通风的因素。
例如，在建筑平面设计时，可以通过合理设置门窗的位置，以及使用隔断墙的方式来引导空气流动。
此外，可以采用开放式的室内空间布局，将不同功能区域相连，以实现自然气流的流通。
二、自然采光自然采光是利用自然光线来照明室内空间的一种方法。
通过合理的建筑设计，可以最大程度地利用自然光源，既能使室内环境更加明亮，又能节约能源。
首先，建筑设计应该重视建筑方向和朝向。
根据建筑的朝向和周围环境的遮挡物，可以确定光线的进入角度和强度。
例如，在南北朝向的建筑物中，可以在南面设置大面积的窗户来引入充足的阳光。
此外，在设计中还应考虑到光线的分布，避免出现过于明亮或过于昏暗的区域。
其次，建筑物的窗户和天窗设计也是自然采光的重要因素。
窗户的尺寸和位置应该能够最大限度地引入光线，并尽量避免过度反射。
此外，可以采用透明材料或具有散射功能的材料来增强光线的穿透力。
建筑设计中的自然通风策略
建筑设计中的自然通风策略随着建筑行业的不断发展，能源的有效利用和环境保护逐渐成为设计师们关注的重要问题。
自然通风作为一种绿色建筑设计策略，通过自然的气候条件来优化室内空气质量，提高居住和工作环境的舒适度，从而减少对机械通风系统的依赖，降低能源消耗。
本文将探讨自然通风的基本原理、设计策略及其在建筑实践中的应用。
自然通风的基本原理自然通风主要依赖于气温差异和风压差等自然因素，通过建筑的开口（如窗户、门、天窗等）实现空气的流动。
自然通风的基本原理包括：气温差原理在不同气温条件下，热空气较冷空气轻，会自然上升并形成气流带动冷空气进入。
当室内外温差较大时，热空气从室内上升后通过窗户或天窗等开口排出，同时冷空气就会从其他开口流入，以保持室内空气的新鲜。
风压差原理当外部有风吹过建筑物时，会在建筑物的一侧产生较高的风压，而在背风面则形成负压。
这种压力差异促使新鲜空气沿着窗户或其他开口流入，而使得室内污浊空气被排出。
弧形气流原理随着建筑物形状和布局的不同，当外部风流经过建筑物时，会形成弧形气流，这种气流特征能够有效地引导空气进入建筑物。
通过充分理解这些原理，建筑师可以在设计阶段合理安排开口位置与大小、室内空间布局等，以达到良好的自然通风效果。
自然通风设计策略在实际的建筑设计中，以下一些策略可以有效地实现自然通风。
1. 开口布局合理布置房间中的开口是实现自然通风的关键。
开口应根据主导风向进行设计，以确保足够的新鲜空气能进入室内。
通常需要遵循以下原则：采用交叉通风：将开口设置在对角线上，借助主导风向实现两个方向之间的空气交换。
高低开口结合：低处设置进气口，高处设置排气口，以确保在夏季及冬季都能形成有效的对流。
考虑使用天窗或屋顶窗：这些开口通常能有效采光并促进热空气上升，有助于更好的通风。
2. 建筑形态与朝向建筑物的整体形态与朝向直接影响自然通风效果。
为了提高自然通风效率，设计时应注意：在有较强主导风向的位置设置大面积的窗户，使得更大面积可供空气进出，提高换气率。
自然通风技术在建筑中的应用
06
CATALOGUE
结论与展望
研究结论
自然通风技术可以有效降低建筑物的能源消耗 ，提高室内空气质量，减少环境污染，是一种 具有重要实用价值的绿色建筑技术。
在建筑设计中合理利用自然通风技术，可以有 效地实现建筑物的自然通风，提高建筑物的舒 适度和健康性能。
自然通风技术可以结合其他绿色建筑技术，如 太阳能、地源热泵等，进一步提高建筑物的能 源效率和环境性能。
广州珠江新城案例
总结词
广州珠江新城是一个充分运用自然通风技术的商业建筑 群，通过建筑设计和机械通风系统的配合，实现了室内 环境的自然通风。
详细描述
广州珠江新城是一个位于广州市中心的商业建筑群，其 中包括了多个高层建筑、商业设施和办公楼。在设计过 程中，建筑师注重利用自然通风技术，通过合理的建筑 布局和窗户设计，使得室内环境能够自然通风。此外， 为了应对广州地区的气候特点，还配备了机械通风系统 ，确保在炎热的夏季能够保持室内环境的舒适。
02
CATALOGUE
自然通风技术的原理及优势
自然通风技术的原理
01
空气流动原理
自然通风是利用空气的密度差和风压差来实现室内外空气的流动。当室
内外存在温差时，空气密度会发生变化，从而产生压力差，使得空气从
高压区流向低压区。
02
热压通风
热压通风是利用室内外温度差引起的空气密度差来产生通风。当室内温
设置通风塔或类似的结构 ，以引导自然风进入建筑 内部，同时可以增加建筑 物的通风效果。
竖向通道
通过剖面设计，创造有利 于空气流通的竖向通道， 如设置中庭或高窗台等。
屋顶设计
合理设计屋顶形状和材料 ，以引导自然风的流动， 同时考虑遮阳和排水等问 题。
自然通风在建筑中的应用
自然通风在建筑中的应用自然通风是一种无需使用机械设备的通风方式，通过利用自然气流的运动来实现室内空气的流通和更新。
在建筑领域，自然通风被广泛应用于多种建筑类型，包括住宅、办公楼、商业建筑等。
它既能改善室内空气质量，又能减少能源消耗，提供舒适的室内环境。
自然通风的应用可以从建筑的设计、布局和建筑材料等多个方面展开。
首先，建筑设计应充分考虑利用自然气流的走向和力度，合理确定建筑的朝向、开口和通风孔等，以最大程度地引导自然气流进入室内，实现空气的流通。
其次，合理的建筑布局和间隔可以为自然通风创造条件，例如开放式的平面布局、通风走廊和中庭等，都有利于引导室外空气进入建筑内部。
此外，选择适合自然通风的建筑材料也是关键，例如透明屋顶、玻璃幕墙和开放式建筑结构等，可以通过光线和风力的作用实现室内空气的自然流动。
自然通风可通过多种方式实现。
首先，建筑的朝向和开口可以利用气流的差异来引导自然通风。
例如，在炎热的夏季，建筑的南北朝向利用地势、建筑高度差和立面开口的位置，可以实现自然冷风进入室内，形成自然的空气对流。
其次，通风孔、天窗和开门窗等设计也是实现自然通风的重要手段。
开窗的大小、位置和布局应考虑到气流的进入和排出，以达到良好的通风效果。
此外，通风孔和天窗应设置反射板或翻转板等装置，以调节进入室内的光线和气流。
另外，自然通风还可以通过建筑的屋顶、立面和外墙等设计特点来实现。
例如，开放式的屋顶和天井等可以提供充足的空间，促进热量的散发和室内空气的流通。
自然通风在建筑中的应用具有多重优势。
首先，它能够实现室内外空气的交换，净化室内空气，提供健康舒适的室内环境。
通过自然气流的流动，室内的有害气体、异味和湿气等可以被有效地排除，从而保持良好的室内空气质量。
其次，相比于机械通风系统，自然通风无需使用电力，减少了能源的消耗和运行成本。
这不仅有益于环境保护，还可以降低建筑的运行成本。
此外，自然通风还能够减少建筑对空调系统的依赖，降低碳排放，对于节能减排具有积极的作用。
自然通风在建筑中的应用
自然通风在建筑中的应用1. 应用背景随着人们对室内空气质量和环境健康的重视，自然通风作为一种绿色、环保的通风方式，越来越受到建筑设计师和业主的关注和青睐。
自然通风是指利用自然气流实现室内外空气交换的一种通风方式，通过合理设计建筑形态、布局和开窗位置等手段，使新鲜空气能够自然流动进入室内并排出污浊空气，从而提供舒适、健康的室内环境。
在城市化进程不断加速的今天，建筑密度增加、高楼大厦林立，传统的机械通风系统已经难以满足需求。
而且机械通风系统需要大量能源供应，并且运行成本高昂，对于可持续发展来说并不可取。
自然通风成为了一种更加可行和可持续的选择。
2. 应用过程自然通风在建筑中应用主要包括以下几个方面：2.1 建筑形态设计建筑形态设计是自然通风的关键，它包括建筑的朝向、高度、体型和形状等。
合理的建筑形态设计可以最大程度地利用自然气流，提高自然通风效果。
在炎热的夏季，南北向的建筑可以减少阳光直射面积，从而降低室内温度。
2.2 开窗设计开窗是自然通风的重要手段，通过合理设置开窗位置和尺寸，可以实现室内外空气交换。
一般来说，建筑应该设置有利于气流流动的进风口和出风口。
进风口一般设置在低处，而出风口则设置在高处。
在选择窗户类型时也需要注意，如推拉窗、百叶窗等都可以提供更好的自然通风效果。
2.3 通风系统设计除了建筑形态和开窗设计外，还需要合理设计通风系统以促进空气流动。
在建筑内部设置空气塔或者竖井等设施，通过差压驱动实现空气流动。
在设备方面也可以使用风机或者排烟机等设备来辅助自然通风。
2.4 控制系统设计为了更好地控制自然通风效果，可以使用控制系统来调节进风口和出风口的开启程度。
这样可以根据室内温度、湿度等参数来自动调节通风量，提供舒适的室内环境。
3. 应用效果自然通风在建筑中的应用可以带来许多好处：3.1 节能环保相比于传统的机械通风系统，自然通风不需要额外的能源供应，因此能够大幅度降低能源消耗。
自然通风也减少了对化石燃料的依赖，减少了二氧化碳等温室气体的排放，对于环境保护具有积极意义。
建筑中的自然通风与采光
建筑中的自然通风与采光自然通风与采光，在建筑领域中扮演着至关重要的角色。
随着人们对可持续发展的关注日益增加，越来越多的建筑师和设计师开始认识到自然通风和采光对室内环境和能源效率的重要性。
本文将探讨自然通风和采光在建筑中的作用，并介绍一些与此相关的设计原则和技术。
一、自然通风的重要性自然通风是指通过建筑自身的形状、布局和窗户等开口，利用自然风力来实现室内风流的一种通风方式。
相较于机械通风系统，自然通风具有以下几个优点：首先，自然通风能够提供新鲜空气。
建筑中的空气质量对居住者的健康和舒适至关重要。
机械通风系统需要消耗大量能源，而自然通风则可以通过自然风流带来新鲜空气，减少室内污染物的积累，提高室内空气质量。
其次，自然通风可有效调节室内温度。
在夏季，适当的自然通风可以带走室内的热空气，降低室内温度，减少空调的使用，从而节省能源。
而在冬季，可以利用自然通风来调整室内外温差，实现室内空气的流动，提高室内的热舒适性。
此外，自然通风有助于湿度调节和室内空气湿度的平衡。
通过合理的通风设计，可以保持室内空气湿度在舒适的范围内，防止湿度过高或过低对人体和建筑材料造成的损害。
二、采光设计的影响因素采光是指通过建筑的窗户、天窗等开口，使室内得到自然光照的一种设计方法。
良好的采光设计可以有效提高室内环境的舒适度，提供良好的视觉体验，同时减少对人工照明的依赖。
以下是一些影响采光效果的因素：1. 建筑朝向：建筑的朝向决定了阳光的照射角度和强度。
在南半球地区，北向的建筑可获得较好的采光效果，而在北半球地区，朝南的建筑可以获得最佳的采光效果。
2. 窗户设计：窗户的位置、大小和类型都会影响到采光效果。
合理的窗户设计可以实现室内自然光线的均匀分布，减少刺眼和阴影的出现。
3. 遮阳和隔热措施：在采光设计中，需要考虑遮阳和隔热措施的选择。
适当的遮阳和隔热装置可以防止太阳辐射过强或过弱，调控室内的光照和温度。
三、自然通风与采光的设计原则针对自然通风与采光设计，以下是几个重要的原则：1. 建筑的合理布局：合理的建筑布局可以最大程度地利用风力和光线。
自然通风方法
自然通风方法
自然通风是利用自然风压、空气温差、空气密度差等对室内、矿井或井巷等区域进行通风输气的方式。
以下是自然通风的三种方法：
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。
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。
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。
热空气是上升的，所以利用这种方式，能将室内的浑浊空气排放出去，让室外的空气进入到室内。
在压差比较大的情况下，所发挥的作用就比较明显。
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：第三种是风压与热压相结合而实现的自然通风的方式，毕竟风压和热压是相互补充的。
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。
结合用户建筑物的实际情况，可以利用二者交替来通风。
总之，自然通风不仅可以提供新鲜空气、生理降温等，而且不消耗机械动力，是一种经济的通风方式。
天井自然通风原理
天井自然通风原理
天井是中国传统建筑的一种构造形式，由四周围合而成的庭院或中心庭院，主要用于采光、通风以及汇集天雨水等。
其自然通风原理如下：
自然风：利用自然风进行通风，是天井最主要的通风方式。
它通过空气流动的方式，将外部新鲜空气引入室内，同时将室内的“脏”空气排出去，实现了空气质量的不断更新和提升。
热空气上升：由于天井区域比周围地面高，因此天井区域的温度也会比地面高。
热空气比冷空气轻，会顺着天井的上方向上升，从而在天井顶部形成一定的空气对流，带走了室内的热气和潮气，保持了室内相对较佳的舒适度。
被动通风：天井与周围的房间通过门窗进行连通，能够自然地形成被动通风的效应。
通风口的大小和位置设计合理，可以使外界新鲜空气顺畅地进入室内，并带走室内的污浊空气。
因为自然通风效果是天井的重要功能之一，建筑师在设计和建造天井时，通常会考虑到周围环境、季节变化等多种因素，在设计通风口、采光面积等方面进行有效的布局和优化。
建筑立面的自然通风设计方法
建筑立面的自然通风设计方法随着人们对环境保护和节能意识的提高，建筑立面的自然通风设计方法也变得越来越重要。
自然通风是指通过建筑立面的设计和构造，利用自然气流的流动实现室内外之间的空气交换和调节。
本文将探讨一些常见的建筑立面的自然通风设计方法。
1. 方向性设计方向性设计是指根据建筑所处的方向来设计立面，以利用自然气流的流动。
在北半球，建筑立面应当面向南方，这样可以最大程度地接收到阳光的热能。
同时，在立面设计中，应当设置通风口或窗户在南侧以增加自然气流的进入。
而在南侧，则应该减少窗户的开口面积，以减少阳光的直射。
2. 透明界面设计透明界面设计是指通过在建筑立面上设置透明材料，如玻璃或塑料，来增加阳光的进入。
透明界面可以实现阳光的滤过，使得室内光照充足，同时减少了对人眼的刺激。
此外，透明界面还可以增加建筑物的景观性，提升建筑的美观性。
3. 格栅设计格栅设计是指在建筑立面上设置格栅或中空墙体，以实现自然通风。
格栅可以有效地阻挡直接射向建筑立面的阳光，减少室内的热量积聚。
同时，格栅的设计还可以增加建筑的立体感，提升建筑的美观性。
4. 建筑外挂绿化建筑外挂绿化是指在建筑立面上安装绿化设施，如垂直花园或者藤蔓植物，以实现自然通风。
绿化设施可以有效地吸收CO2、释放氧气，并且减少建筑立面的直接日晒，减轻室内的温度。
此外，绿化设施还可以增加建筑的生态环境，提升建筑的美观性。
5. 可开启的窗户设计可开启的窗户设计是指在建筑立面的窗户上设置可开启的设备，如推拉窗或者百叶窗，以实现自然通风。
可开启的窗户可以使得室内外的空气交换更加顺畅，提高室内的空气质量。
此外，可开启的窗户还可以根据季节和天气的变化调节室内的温度和湿度。
总之，建筑立面的自然通风设计方法是多样的，设计师可以根据建筑的具体情况选择适合的方法。
通过合理的设计和构造，建筑立面可以实现自然通风，并且提高室内的舒适度和能源利用效率。
未来，随着科技的进步和人们对环保意识的增强，建筑立面的自然通风设计将更加科学和智能化，为人们创造更加舒适和可持续的居住环境。
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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。
1自然通风的特点及原理自然通风(Natural Ventilation)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。
国内外对自然通风的概念或描述不尽相同[2～3],但总体来说,所谓自然通风,其共同的特点是:依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压使空气流动,以达到提供给室内新鲜空气和稀释室内气味和污染物,除去余热和余湿的目的。
在建筑物中,应用自然通风技术,充分体现了:1)节能;2)排除室内废气污染物,消除余热余湿;3)引入新风,维持室内良好的空气品质;4)更好的满足人体热舒适等优点。
自然通风是一项久远的技术,我国传统建筑平面布局坐北朝南,讲究穿堂风,都是自然通风原理的朴素运用,只不过当现代人们再次意识到它时,才感到更加珍贵,通过与现代技术相结合,使自然通风从理论到实践都提高到一个新的高度。
自然通风按工作原理可分:热压作用下的自然通风、风压作用下的自然通风、热压风压共同作用下的自然通风,按通风方式可分:纯自然通风和机械辅助自然通风。
建筑中应用自然通风技术的工作原理,是利用建筑外表的风压和建筑内部的热压,在建筑内产生空气流动以尽量减少传统空调制冷系统的使用,从而达到减少能耗,降低污染的目的。
1)热压作用下的自然通风(烟囱效应,不考虑室外风压作用,如图1):热压作用下的自然通风是由于存在室内外温差和进排气口高差,利用空气密度随温度升高而降低的性质而进行的一种通风方式。
从图1可以看出,在ΔP a=0的情况下,只要室内温度tn大于室外温度tw,同时开启窗孔a、b,空气将从窗孔b流出,同时P a′减小,气流收稿日期:2003-07-11作者简介:孙培杰(1977-),男,山东单县人,硕士研究生,从事暖通空调研究。
从窗孔a 流入室内,直到窗孔a 的进风量等于窗孔b 的排风量时达到平衡。
可见影响热压通风的主要因素是:窗孔位置、两窗孔的高差h 和室内外的空气密度差(ρw -ρn )。
2)风压作用下的自然通风(t n =t w ,不考虑热压作用,如图2):当室外气流与建筑物相遇时,由于建筑物的阻挡,建筑物四周室外气流的压力分布将发生变化,迎面气流受阻,动压降低,静压增高,形成正压区,在背风面及屋顶和两侧形成负压区。
如果建筑物上开有窗孔,气流就从正压区流向室内,再从室内向外流至负压区,形成风压通风。
风压通风的压力大小主要取决于风速和由建筑各面尺寸及与风向间的夹角所决定的空气动力系数[2],空气动力系数一般由专门的模型实验决定。
由风压促成的气流可以穿过整个房间,通风量会大大超过热压促成的气流,这是夏季组织通风的主要方式。
3)风压热压同时作用下的自然通风(如图3):建筑物受到风、热压同时作用时,外围护结构上各窗孔的内外压差就等于各孔的余压和室外风压之差线性叠加[2]。
由于室外风速和风向是经常变化的,因此风压的作用不是一个可靠的因素,在一般工程设计中均不予考虑。
然而,在理论上对室内热环境进行动态分析时,必须考虑风压的作用。
2自然通风的研究现状2.1理论计算研究自然通风是各类建筑物中应用较多的一种经济的通风方式。
由于涉及到许多不确定因素,在自然通风计算方法中采用了各类简化条件,一些基本参数的应用也简单化了,如文献[2]热压计算中,室内空气密度采用排风口和工作区空气温度的平均值所对应的空气密度值;在风压计算中没有考虑来流速度沿高度的变化,这显然不符合实际气流分布状况,即使对于厂房,近地窗的风速和天窗处的风速也会相差甚远,而且由边界层理论知,这一区域风速梯度的变化是最大的。
对于高层建筑物,风速沿高度的变化更不容忽视。
由于自然通风的应用面广泛,许多情况下风压引起的自然通风会有举足轻重的作用。
由此可见,在自然通风计算方法中,除了一些基本的假定条件外,对最基本的计算参数的选择还存在着认识上的差别,而这些差别会造成自然通风设计计算中概念的混淆和计算结果的较大偏差,因此,文献[4]中作者对自然通风设计计算中计算参数的选择和计算方法作了必要的修正,并依据空气热工特性和空气动力学原理,提出了新的计算参数的选择方法和自然通风的计算方法。
另外在文献[5]中,作者针对通风设计规范中通风量计算没有考虑朝向修正因素,使用时具有一定的局限性的问题,提出了在风压和热压共同作用时,考虑朝向修正因素的叠加方法L n =L f (n 1/b +c )b 。
式中L n —叠加总通风量m 3/S ;L f —风压单独作用时产生的通风量m 3/S ;n —通风换气量的朝向修正系数;b —通风特性指数;c =ΔP r /ΔP f 。
第1期孙培杰等:建筑中的自然通风技术92.2自然通风技术的分析方法1)网络法:自然通风的网络法是利用伯努利方程和流体网络原理,把每个房间看成网络中的一个节点,把通风口视为局部阻力,再利用专用软件(如NavI AQ 软件)进行分析计算。
其优点是方法简便快捷,特别使用于实际工程计算,缺点是准确性差,仅对较大的风速有效,对单面风无效。
2)CFD (计算流体力学:C om putational Fluid Dynamics )方法。
利用连续性方程、动量方程、湍能方程、能量方程、组分方程等控制方程对空气流动进行分析,然后利用计算软件进行计算机模拟,得出可视化的直观效果图,其缺点是计算复杂,计算量大,费用高。
3)网络法与CFD 相结合。
两者结合可对复杂建筑进行求解,用网络法计算各个房间之间的换气量,用CFD 方法求解房间内部的温度分布,两者结合计算快速,分析翔实。
我国清华大学在这方面已开展了较多的研究工作。
4)实验方法:a )利用热线风速仪等设备直接测量风速,利用所测数据进行分析,这种方法要求响应时间短,需同时测量各个方向。
b )依据质量守恒定律,利用色谱分析仪或红外分析仪测量投向室内的示踪气体SF 6或CH 4不同时刻不同地点的浓度,从而了解室内通风效果。
2.3实际应用分析例1T jibaou 文化中心[7]。
进入二十一世纪,建筑发展的方向注重生态环境,并用高科技去解决建筑中的生态问题,从而为其注入了无尽的生命力。
利用风压进行自然通风的典范之作当属伦佐・皮亚诺(RenzoPiano )设计的T jibaou 文化中心(见图4)。
T jibaou 文化中心位于澳大利亚东侧的南太平洋热带岛国新喀里多尼亚,这里气候炎热潮湿,常年多风,因此最大限度地利用自然通风来降温降湿,便成为了适应当地气候,注重生态环境的核心技术。
T jibaou 文化中心由十个单体组成,一共有三种大小。
最高的有28m ,背面指向主导风向,保持背面为正压区,能根据风向和风速调节风叶方向和开度。
这些类似山间木屋的曲线形构筑物,全都是由木桁架和木肋条建成。
它充分利用新喀里多亚的气候特征,在建筑内部安装了一套十分有效的被动通风系统。
其原理是采用双层结构,使空气可以自由地在内部的弓形表面与外部垂直表面之间流通,而建筑外壳上的开口则是用于吸纳海风,或者用于导引建筑所需的对流。
气流由百页窗进行调节,当有微风吹来时,百页窗就会开启让气流通过,当风速变得很大时,它们又会按照由下而上顺序关闭,尤其是每当风从木肋格栅的缝隙中穿过时,都会发出瑟瑟的音符,给观者带来愉悦的感受(图5)。
例2英国新议会大厦[6]。
对一些大型体育场馆、展览馆、商业设施等,由于通风路径(或管道)较长,流动阻力较大,单纯依靠自然通风的风压、热压往往不足以实现自然通风。
而对于空气和噪声比较严重的的大城市,直接采用自然通风会对室内造成空气和声污染,不利与人体健康,于是常常采用机械辅助自然通风。
比如英国新议会大厦。
英国新议会大厦出自麦克尔・霍普金斯之手,为尽量减少伦敦污染空气10河 北 建 筑 科 技 学 院 学 报2004年第1期孙培杰等:建筑中的自然通风技术11和交通噪声对室内的影响,麦克尔・霍普金斯设计了一套精巧的机械辅助自然通风系统,他将整幢建筑的进口设在屋檐高度,并在风道中设置过滤器和声屏障,以最大限度的除尘、降噪。
新鲜空气通过机械装置被吸入各层楼板,并从靠近走廊一侧的气孔排出,此后进入利用热压的自然通风阶段。
房间内热气体通过房间上方靠近外墙的气孔进入排气通道,再从屋顶排出。
冬季,冷空气在进入房间之前先与即将排出的热空气进行热交换,有利于缓解冷空气对人体的刺激,减少热损失。
在夏季则利用地下水来冷却空气,这使得建筑年设计能耗较低,仅为90kW/m2。
除此以外,自然通风和太阳能利用密不可分,在外界风速不能满足自然通风要求时,在屋顶设置一组可以升降的玻璃通风塔,它可以最大限度的吸收太阳能量,提高塔内空气温度,从而进一步加强烟囱效应,带动各楼层的空气循环,实现自然通风。