谈建筑中自然通风技术的作用原理(一)

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自然通风在建筑设计中的应用

自然通风在建筑设计中的应用

自然通风在建筑设计中的应用作者:武利芳来源:《城市建设理论研究》2013年第14期摘要:自然通风已经成为建筑设计的一项重要内容,越来越受到建筑师和居住者的重视。

它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。

本文结合笔者多年的建筑设计经验,对自然通风的原理、优缺点进行了介绍,对自然通风在建筑设计中的应用进行了探讨关键词:自然通风;节约能源;应用中图分类号:P754.1 文献标识码:A 文章编号:1 自然通风的原理对自然通风来说,建筑中的空气运动主要有两个要素,风压以及室内外空气密度差。

两者可以独立对空气产生作用,也可结合到一起产生作用。

在具体的建筑里,很多时候都是上述两者融合到一起作用的,只不过两者有大有小而已。

因为气候以及风向和建筑的状态等等都会影响到风压,上述两者的结合并非是单纯意义上的组合,所以,设计者要深入的分析其中的要素,确保两者能够呈现出互相补充的作用,确保自然通风效果合理、有效。

1.1利用热压实现自然通风热压差是形成建筑自然通风的一种手段,是由室内外空气的温度差引起的,也就是通常讲的“烟囱效应”。

当室内存在热源时,空气将被加热,密度降低,并且向上浮动,在建筑上部设排风口就可将污浊的热空气从室内排出,而室外新鲜的冷空气则不断从建筑下部流入,以填补上部流出的空气所让出的空间。

热压的作用与进风口和出风口的高差及室内外温差有关。

在通常的建筑设计中,大多可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔来实现进、出风口的高差要求,例如设置烟囱、通风塔、天井中庭等。

与风压自然通风不同的是,热压作用下的自然通风更适应长变和不良的外部风环境。

1.2利用风压实现自然通风在具有良好的外部风环境的地方,风压是实现自然通风的主要手段。

在我国很多湿热地区,建筑都会有开阔的窗户,采用轻便的墙体,深远的挑檐,建筑通常会架空,以采集更多的凉风。

在这样形式的背后,恰是利用风压促进建筑的室内空气流通,改善室内空气环境质量的手段。

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

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。

建筑中的自然通风技术

建筑中的自然通风技术

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。

自然通风的原理

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

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。


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。

建筑设计中的自然通风原理

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

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1-2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⑴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
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

自然通风原理

依靠自然通风可以保证厂房内不断带走多余的热量、废气,同时补充新鲜空气,空气不间断的循环,不需要消耗动力,节省能源,节省设备投资和运行费用,因而是一种经济有效的通风方法。

、利用风压做驱动力则称风压通风,利用热压做驱动力则称热压通风。

室外自然风吹向建筑物时,在建筑物的迎风面形成正压区,背风面形成负压区,利用两者之间的压差进行室内通风,就是风压通风。

而热压通风则是因为室内外温度差引起空气的密度差而产生的空气流动。

一般的厂房由于设备等原因,室内空气温度高于室外,使室外空气由建筑物的下部进入室内,而从建筑物的上部排到室外。

麦克威流线型自然通风器(MCW5型通风天窗)排气原理
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建筑项目中的自然通风设计

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。

建筑通风原理

建筑通风原理

建筑通风原理建筑通风是指通过自然或机械的方式,将新鲜空气引入室内,同时将污浊空气排出室外,以维持室内空气质量和舒适度的一种方法。

建筑通风原理是建筑环境工程的重要内容之一,下面将详细介绍建筑通风的原理。

1.自然通风原理自然通风是指通过建筑本身的结构或自然条件,利用气压差和风的作用,实现空气流动的一种通风方式。

其原理主要包括以下几个方面:-气压差原理:利用室内外温度的差异和高低气压的存在,使新鲜空气由高压区域进入室内,同时将污浊空气由低压区域排出室外。

-风力原理:利用自然风的流动,通过设计合适的窗户、门或通道,引导风流进入室内,实现通风的目的。

2.机械通风原理机械通风是通过使用通风设备,如风扇、空调或排风机等,强制空气流动的一种通风方式。

其原理主要包括以下几个方面:-阻力原理:利用风扇或排风机等设备产生的气流,将新鲜空气引入室内或将污浊空气排出室外,通过对风的控制,实现空气的流动和循环。

-换气原理:通过机械通风设备提供的强制气流,将室内的污浊空气排出室外,同时将新鲜空气引入室内,以达到换气的目的。

3.通风设计原理在进行建筑通风设计时,需要考虑以下原理:-通风口的位置和大小:通风口的位置应选择在污染源附近,以便及时排除污浊空气,通风口的大小应根据室内空气流量和通风效果的要求确定。

-通风道的设置:通风道应保持通畅,避免弯曲和堵塞,以确保通风效果。

-通风系统的调节:根据室内外温度、湿度和空气质量的变化,合理调节通风设备的运行,以维持室内空气质量和舒适度。

-通风设备的选型:根据建筑的大小、用途和通风需求,选择适合的通风设备,如风扇、排风机、空调等。

4.通风效果评估原理对建筑通风效果进行评估时,可以使用以下原理:-空气质量测试:通过测试室内空气中污染物的浓度,评估通风效果的好坏。

-空气流动模拟:利用计算机模拟方法,预测室内空气流动的情况,评估通风效果和污染物的传播路径。

-温湿度测量:通过测量室内外温湿度的差异,评估通风效果对室内温湿度的影响。

屋顶自然通风器原理

屋顶自然通风器原理

屋顶自然通风器原理一、引言屋顶自然通风器是一种利用自然气流进行室内通风的设备,它通过合理的设计和安装,能够帮助室内空气流通,排除污浊空气,提供健康舒适的室内环境。

本文将介绍屋顶自然通风器的原理及其工作机制。

二、原理屋顶自然通风器的原理是基于温度和压力的差异。

在屋顶上安装了自然通风器后,室内和室外温度和压力的差异会引起空气流动,从而实现室内空气的通风。

三、工作机制屋顶自然通风器通常由风帽、风管和风集装箱组成。

其工作机制如下:1. 风帽风帽是自然通风器的重要组成部分,它位于屋顶上方,可以保护通风器内部不受雨水侵蚀,并且能够根据风向调整风的进入方向。

风帽通常采用特殊的设计,能够最大限度地利用风能,增强通风效果。

2. 风管风管是连接风帽和风集装箱的管道,它起到引导风流的作用。

风管一般采用圆形或方形的截面,以减少风阻,提高通风效果。

在风管的设计中,还可以设置隔板或弯头,以增加风流的旋转和冲击力。

3. 风集装箱风集装箱是自然通风器内部的空间,它位于室内屋顶下方,可以收集和分配进入的风。

风集装箱一般采用密封设计,以防止室内外空气的混合。

在风集装箱的底部,通常设置有可调节的通风孔,以控制室内空气的流量和质量。

四、通风原理屋顶自然通风器的通风原理是基于温度和压力的差异。

当室内温度高于室外温度时,室内空气会因为温度差异而上升,形成对流,从而使室内空气流向屋顶自然通风器。

同时,室外空气会通过风帽进入风管,进而进入风集装箱,从而形成室内外空气的交换。

风的吹拂也会产生压力差异,从而促进空气流动。

当风吹过屋顶自然通风器时,会在风帽上形成正压力,使空气从风帽进入风管和风集装箱。

同时,室内空气会因为负压力而从风集装箱排出,实现室内空气的循环。

五、优势屋顶自然通风器相比于传统的机械通风系统具有以下优势:1. 节能环保:屋顶自然通风器利用自然气流进行通风,无需消耗电能,节约能源,减少对环境的污染。

2. 健康舒适:屋顶自然通风器能够实现室内空气的循环,排除污浊空气,保持室内空气新鲜,提供健康舒适的室内环境。

简述自然通风的原理及应用

简述自然通风的原理及应用

简述自然通风的原理及应用一、自然通风的原理自然通风是指利用气流的自然运动,通过建筑物的开窗、开门等通道,使空气在室内外之间进行交换的通风方式。

自然通风的原理主要基于以下几个方面:1.风压差:建筑物内外温度、湿度和风速的差异会产生风压差,形成室内外的气流对流。

2.热浮力效应:室内外温度差异引起的气流密度变化,使得温暖的空气上升,冷空气下沉,形成自然的气流循环。

3.风的阻力:建筑物的外形、开窗、开门的位置和面积、周围环境的阻碍都会对风流造成阻力,影响自然通风效果。

二、自然通风的应用自然通风广泛应用于各种建筑物和场所,具有以下几个方面的应用:1.住宅建筑:自然通风可以有效地调节室内外温度和湿度,提供舒适的居住环境。

通过合理设计窗户和门的位置、大小和朝向,可以实现自然通风的效果,减少空调的使用,节能减排。

2.商业建筑:商场、办公楼等大型建筑物需要大量的空气交换和新鲜空气供应,通过合理设计通风系统,结合自然风和机械通风,可以实现良好的通风效果,提高室内空气质量,提升工作和购物环境。

3.工业建筑:工厂、车间等场所通常需要排除产生的废气和废热,通过自然通风系统,可以有效地排放废气,保持良好的室内环境,提高工人的工作效率和生产效益。

4.公共场所:自然通风可以在公园、广场等户外场所提供流动的空气,改善城市热岛效应,减轻高温天气对人们生活和工作的不利影响。

三、自然通风设计要点设计一个良好的自然通风系统需要考虑以下几个要点:1.开窗和开门位置:根据场所的气候、朝向和环境等条件,选择合适的位置和面积进行开窗和开门设计,利用自然风的方向和力量,实现良好的空气流动。

2.通道设计:室内的通道和门的位置要合理布置,确保空气能够顺畅流动,避免死角和堵塞现象的出现。

3.高低温区划分:根据温度差异,划分室内的高低温区域,使温暖的空气上升,冷空气下沉,形成自然的对流。

4.防风设计:在通风通道的入口和出口设置隔风设施,如挡风墙、凉亭等,以减少外部风的干扰,提高通风效果。

自然通风的原理和应用

自然通风的原理和应用

自然通风的原理和应用概述在建筑物中,通风是一个重要的考虑因素,它对于室内空气质量和舒适度至关重要。

自然通风是一种利用自然气流的方法来实现通风的方式,其原理简单且有效。

本文将介绍自然通风的原理和应用,并探讨其在不同场景中的适用性。

原理自然通风的原理主要依赖于气体的密度和压力差。

根据浮力原理,热空气比冷空气密度低,在建筑物中,热空气上升,而冷空气下沉。

这种温度差导致气体在建筑物中产生对流。

此外,风力也可以通过建筑物产生压力差,通过进出口的差异来实现通风。

自然通风的原理可以用以下几个因素来解释: 1. 温度差:温度差导致热空气上升、冷空气下沉,从而形成气流。

2. 风力:自然风或者建筑物周围的风可以通过进出口产生压力差,从而引导气流。

3. 建筑物结构:建筑物的开窗和通道设计可以增加气流的流动。

应用自然通风在多种场景下都有广泛的应用,下面列举了几个常见的应用场景:1. 住宅建筑在住宅建筑中,自然通风是实现室内空气流动和舒适度的一种重要方式。

通过合理设计的窗户和通风口,可以产生良好的自然通风效果。

尤其是在夏季,通过窗户开放,热空气可以被排出,凉爽的空气可以进入室内,提供舒适的室内环境。

2. 工业建筑工业建筑通常有大量的机械设备和工艺过程产生的废热。

通过合理的自然通风设计,可以有效地排出废热和有害气体,同时提供良好的空气流动,提高工作环境质量。

3. 商业建筑商业建筑,如办公楼、购物中心等,也可以采用自然通风。

通过使用可开启的窗户、天窗和通风设备,室内的空气循环得以改善,减少对人员的不适和呼吸问题。

4. 健康护理设施在医院、养老院等健康护理设施中,良好的通风非常重要。

自然通风可以有效地减少细菌和病毒的传播,改善空气质量,提供舒适和健康的环境。

5. 农业设施在农业设施中,自然通风可以为植物和动物提供良好的生长环境。

通过合理设计通风口和排气设备,可以控制温度、湿度和空气质量,保证农作物的健康生长。

结论自然通风是一种简单且有效的通风方式,其原理基于气体的密度和压力差。

自然通风

自然通风

第三章自然通风概述概念:是指利用建筑物内外空气的密度差引起的热压或室外大气运动引起的风压来引进室外新鲜空气达到通风换气作用的一种通风方式。

作用:利用室内外气流交换,降低室温和排除湿气,保证房间正常气候条件与新鲜洁净的空气;房间有一定空气流动,可加强人体的对流和蒸发散热,改善人们的工作和生活条件。

特点:不需动力, 经济; 但进风不能预处理, 排风不能净化, 污染周围环境; 且通风效果不稳定。

3.1 自然通风作用原理 只要建筑开口两侧存在压力差∆P ,就会有空气流过开口。

3.1.1 热压作用下的自然通风 ← 热压:取决于室内外空气温差所致的空气容重差和进出气口的高度差。

1 单层建筑 △Pb-△Pa= △Pb+|△Pa |=gh(ρw-ρn) 2 多层建筑如果是一多层建筑物,仍设室内温度高于室外温度,则室外空气从下层房间的外门窗缝隙或开启的洞口进入室内,经内门窗缝隙或开启的洞口进入楼内的垂直通道向上流动,最后经上层的内门窗缝隙或开启的洞口和外墙的窗、阳台门缝或开启的洞口排至室外。

这就形成了多层建筑物在热压作用下的自然通风,也就是所谓的“烟囱效应”。

如果建筑物内没有“烟囱”(与室外有联系的竖向通道),也就没有相应的“烟囱效应”。

3.1.2 室外风压作用下的自然通风在建筑物迎风面,气流受阻,部分动压转化为静压,静压值升高,风压为正,称为正压;在建筑物的侧面和背面由于产生局部涡流,形成负压区,静压降低,风压为负,称为负压。

由于气流的撞击作用,在迎风面形成一个滞流区,该处的静压力高于大气压力,处于正压状态。

在正压区内气流呈循环流动,在地面附近气流方向与主导风向相反。

在一般情况下,风向与该平面的夹角大于30°时,会形成正压区。

室外气流发生建筑绕流时,在建筑物的顶部和后侧形成弯曲循环气流。

屋顶上部的涡流区称为回流空腔,建筑物背风面的涡流区称为回旋气流区。

这两个区域的静压力均低于大气压力,形成负压区,我们把它们统称为空气动力阴影区。

谈建筑中自然通风技术的作用原理

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孙 j S in o a d T cn lg e i ∞ c e c n e h o oy R v

谈建筑 中 自然通风技 术 的作ຫໍສະໝຸດ 用原理 付 大鹏 李 谧
(. 1 黑龙江 集盛建筑设计有 限公 司;2 黑龙江 省建筑 设计研究院 黑龙江 哈尔滨 1 0 0 . 0 1) 5
3 、建 筑 设 计 中 自然 通 风 的 实 现 及 实 例 分 析 31 . 建筑体型与建筑群的布局的设计 建筑 群的布局对 自 通风 的影响效果 很大 。考 虑单体 建筑得 热 然
与防止太阳过度辐射的同时,应该尽 量使建筑 的法线 与夏季主导风 向
3.3 注 重 “穿 堂 风 ” 的 组 织 “ 穿堂风 ”是 自然通风 中效果最好的方式。所 谓 “ 穿堂风”是指风 从建筑迎风面的进风 口吹人 室内,穿过房间,从背风面 的出风 口流出。 显然进风 口和出风 口之间的风压差越大 ,房屋 内部空气流动阻力越小, 通风越流畅。 3 4在建筑设计 中形成竖井空间,来加速气流流动,实现自然通风 . 在建筑设计中竖井空 间主要形式有 : 1 纯开放空间一 目前,大量 () 的建筑 中设计有 中庭 ,主要 是平面过大的建筑 出于采光的考虑 。从另 外一个方面考虑,我们可利用建筑中庭 内的热压形成 自然通风。2“ () 烟 囱 ”空 间 ,又 叫 风 塔 一 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。 3 5屋 顶 的 自然 通 风 . 通风 隔热屋面通常有 以下两种方 式:1 在结构层上部设置架 空隔 ) 热层 。这 种做法 把通风 层设 置在屋面 结构层 上 ,利用 中间的空气 间 层 带走热 量 ,达 到屋面 降温 的 目的 ,另 外架空 板还保 护 了屋 面防水 层 。2) 利用 坡屋 顶 自身结 构 ,在结 构层 中间 设置通 风隔 热层 ,也 可得 到较好 的隔 热效 果 。 3 6双层玻璃幕 墙维 护结构 . 双层 ( 或三 层 )幕墙是 当今生 态建筑 中所 普遍采用 的一项先 进 技 术 ,被 誉 为 “ 呼 吸 的 皮 肤 ” 会 ,它 由 内 外 两 道 幕 墙 组 成 。其 通风原理是在两层玻璃幕墙 之间留一个空腔 ,空腔 的两 端有 可以控 制 的进风 口和 出风 口。在冬季 ,关闭进 出风 口,双层玻璃之 间形成 一个 “ 阳光温室 ” ,提高围护结构表面 的温度 ;夏季 ,打开进 出风 口,利用 “ 囱效应 在 空腔 内部实现 自然 通风 ,使 玻璃 之间 的热 空气 不断的 烟 被排走 ,达到 降温 的 目的。为了更 好地实现隔热 ,通 道 内一般设置有 可 调 节 的深 色 百 叶 。 3 7太 阳 能强 化 自然通 风 . 太阳能强化 自然通风 ,充分利用了太阳能这一可持续能源转化为 动力进行通风 。太阳能强化 自然通风 的建筑结构 主要有 :屋面太阳能 烟囱、T o b 墙和太阳能空气集热 器。以上三种结构可 以单独设置来 r me 强 化 通 风 , 但 是 , 为 了在 夏 季 达 到 更 好 的冷 却 效 果 ,通 常将 这 些做 法 与其他 建筑结 构组合成 一个有 组织 的 自然通 风系统 。 4、 结 语 通风 是建筑 的最基 本功 能之一 ,是一个 古老 而常新 的话题 。降 低建筑 能耗, 使建筑 的人 工环境与 自然环境达到动态 的平衡, 是建筑 将 在 满足 了基 本的使用 功能和 美学要求 后应追 求的更 高 目标 。 我们现在的建筑设计 中,尤其是一些建筑 的更新如新 民居的设计, 不仅要关注 自然通风技术 ,更要注 意把这 一传统的技术与当地的地理 气候特征和气候因素等相结合 ,提 出多层 次的、全面的、适宜的建筑 技术 ,体现 “ 气候决定 建筑 ”设计理念 。

建筑通风的原理

建筑通风的原理

建筑通风的原理
建筑通风的原理是利用自然或人工的方式,使空气在建筑内外之间进行流动,实现室内空气的新陈代谢,达到舒适和健康的居住环境。

通风的原理主要包括以下几个方面:
1. 自然通风原理:自然通风是指通过建筑内外的压力差和温度差来实现空气流动的方式。

当室内外温度和湿度存在差异时,会形成温度和湿度梯度,导致室内外的密度差异,从而产生自然通风。

自然通风主要通过自然风和气流的对流来进行。

2. 机械通风原理:机械通风是通过安装通风设备,如通风扇、通风机等,利用机械力提供动力,将室内空气引入建筑内或将室内空气排出建筑外,实现通风效果。

机械通风可根据实际需要调节风量、风速和通风方向,使通风更加灵活和可控。

3. 水力通风原理:水力通风是利用水的物理性质来实现室内外空气的交换。

通过设置水幕或喷淋装置,将水以一定的速度和形式引入空气中,使空气中的污染物质被湿润和沉降,从而达到净化空气的目的。

4. 热回收原理:热回收是利用建筑内外空气之间的温度差异,通过热交换的方式将排出的室内空气中的热量转移给新鲜的进气空气,从而减少能量的浪费。

常见的热回收装置包括热交换器和热泵等,能够有效提高通风系统的热效率。

综上所述,建筑通风的原理包括自然通风、机械通风、水力通
风和热回收等多种方式,通过合理选择和配置通风设备,可以为建筑提供良好的透气性和舒适度。

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谈建筑中自然通风技术的作用原理(一)
摘要]本文首先介绍了建筑中自然通风技术的作用原理,指出了自然通风的经济效益和环境效益,进而论证了在建筑设计中如何实现自然通风,提出自然通风这项传统的技术要与建筑所处地域的自然地理气候特征相适应,并辅以实例分析了自然通风与地域气候的完美结合。

旨在引起在地域建筑设计中对自然通风传统适宜技术的重视。

关键词]自然通风机理效益地域建筑设计
长久以来,自然通风做为一项传统的建筑防热技术,在世界各地的传统民居中,得到了广泛的应用。

在湿热地区,人们看到的传统民居往往有这样的外表:建筑都有开阔的窗户;采用轻便的墙体;深远的挑檐;高高在上的顶棚并且设置有通风口;建筑往往架空,以避开地面的潮气和热气,采集更多的凉风——这样形象的背后,隐藏着劳动人民对利用自然通风技术的朴素观念。

自然通风是一种具有很大潜力的通风方式,是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手段。

空调的产生,使人们可以主动地控制居住环境,而不是象以往一样被动地适应自然;空调的大量使用,使人们渐渐淡化了对自然通风的应用。

而在空调技术得以普及的今天,迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的双重压力下,全球的科学家不得不重新审视自然通风这一传统技术。

在这样的背景下,把自然通风这种传统建筑生态技术重新引回现代建筑中,有着比以往更为重要的意义。

1.自然通风的理论机理
通常意义上的自然通风指的是通过有目的的开口,产生空气流动。

这种流动直接受建筑外表面的压力分布和不同开口特点的影响。

压力分布是动力,而各开口的特点则决定了流动阻力。

就自然通风而言,建筑物内空气运动主要有两个原因:风压以及室内外空气密度差。

这两种因素可以单独起作用,也可以共同起作用。

1.1风压作用下的自然通风
风的形成是由于大气中的压力差。

如果风在通道上遇到了障碍物,如树和建筑物,就会产生能量的转换。

动压力转变为静压力,于是迎风面上产生正压(约为风速动压力的0.5-0.8倍),而背风面上产生负压(约为风速动压力的0.3—0.4倍)。

由于经过建筑物而出现的压力差促使空气从迎风面的窗缝和其他空隙流入室内,而室内空气则从背风面孔口排出,就形成了全面换气的风压自然通风。

某一建筑物周围风压与该建筑的几何形状、建筑相对于风向的方位、风速和建筑周围的自然地形有关。

1.2热压作用下的自然通风
热压是室内外空气的温度差引起的,这就是所谓的“烟囱效应”。

由于温度差的存在,室内外密度差产生,沿着建筑物墙面的垂直方向出现压力梯度。

如果室内温度高于室外,建筑物的上部将会有较高的压力,而下部存在较低的压力。

当这些位置存在孔口时,空气通过较低的开口进入,从上部流出。

如果,室内温度低于室外温度,气流方向相反。

热压的大小取决于两个开口处的高度差和室内外的空气密度差。

而在实际中,建筑师们多采用烟囱、通风塔、天井中庭等形式,为自然通风的利用提供有利的条件,使得建筑物能够具有良好的通风效果。

1.3风压和热压共同作用下的自然通风
在实际建筑中的自然通风是风压和热压共同作用的结果,只是各自的作用有强有弱。

由于风压受到天气、室外风向、建筑物形状、周围环境等因素的影响,风压与热压共同作用时并不是简单的线性叠加。

因此建筑师要充分考虑各种因素,使风压和热压作用相互补充,密切配合使用,实现建筑物的有效自然通风。

1.4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以实现自然通风。

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。

2.采用自然通风的的经济效益和环境效益
自然通风是当今建筑普遍采取的一项改革建筑热环境、节约空调能耗的技术,采用自然通风方式的根本目的就是取代(或部分取代)空调制冷系统。

而这一取代过程有两点至关重要的意义:一是实现有效被动式制冷,当室外空气温湿度较低时自然通风可以在不消耗不可再生能源的情况下降低室内温度,带走潮湿气体,达到人体热舒适,即使室外空气温湿度超过舒适区,需要消耗能源进行降温降湿处理,也可以利用自然通风输送处理后的新风,而省去风机能耗,且无噪声。

这有利于减少能耗、降低污染,符合可持续发展的思想。

二是可以提供新鲜、清洁的自然空气(新风),有利于人的生理和心理健康。

室内空气品质的低劣在很大程度上是由于缺少充足的新风。

空调所造成的恒温环境也使得人体抵抗力下降,引发各种“空调病”。

而自然通风可以排除室内污浊的空气,同时还有利于满足人和大自然交往的心理需求。

3.建筑设计中自然通风的实现及实例分析
传统建筑对自然通风有很多值得借鉴的方法,而在我们现代的建筑设计中积极地考虑自然通风,并注意与地域建筑的有效结合,对于自然通风的合理利用、节约能源具有现实意义。

3.1建筑体型与建筑群的布局的设计
建筑群的布局对自然通风的影响效果很大。

考虑单体建筑得热与防止太阳过度辐射的同时,应该尽量使建筑的法线与夏季主导风向一致;然而对于建筑群体,若风沿着法线吹向建筑,会在背风面形成很大的漩涡区,对后排建筑的通风不利。

在建筑设计中要综合考虑这两方面的利弊,根据风向投射角(风向与房屋外墙面法线的夹角)对室内风速的影响来决定合理的建筑间距,同时也可以结合建筑群体布局的改变以达到缩小间距的目的。

由于前幢建筑对后幢建筑通风的影响,因此在单体设计中还应该结合总体的情况对建筑的体型,包括高度、进深、面宽乃至形状等实行一定的控制。

3.2维护结构开口的设计
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。

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