自然通风技术

自然通风的优势
• 降低能耗 • 提高空间利用率 • 提高舒适度 • 经济且无设备噪音
自然通风的局限 • 依靠自然力 • 受室外空气品质制约
自然通风的概念及优势
自然通风是一项古老的技术，与复杂、耗能的空调技术相 比，自然通风是能够适应气候的一项廉价而成熟的技术措 施。通常认为自然通风具有三大主要作用：
1. 风压作用下的自然通风 2. 热压作用下的自然通风 3. 风压和热压共同作用下的自然通风 4. 机械辅助式自然通风 5. 双层维护结构
自然通风技术的原理
1.风压作用下的自然通风 当风吹向建筑时,因受到建筑的阻挡,会在建筑的迎风面产生
正压力。同时,气流绕过建筑的各个侧面及背面,会在相应位置 产生负压力。风压通风就是利用建筑的迎风面和背风面之间的 压力差实现空气的流通。
—i —室内空气密度
—h—进出口中心线间的高差
— e—室外空气密度
自然通风技术的原理
由上式可知，影响热压通 风效果的主要因素为进出风口 的高度差和室内外的空气密度 差。
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
自然通风技术的原理
调节自然通风技术
•自然通风的概念及优缺点•自然通风与工艺设计的配合
•自然通风技术的原理 •自然通风整体设计
•自然通风现行规范பைடு நூலகம்求 •自然通风研究方法
•建筑设计中的实现
•实例
自然通风的概念及优缺点
• 自然通风 自然通风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。它不消耗机械动力，同时，在适宜的条 件下又能获得巨大的通风换气量，是一种经济的通风方式。 自然通风在一般的居住建筑、普通办公楼、工业厂房（尤其 是高温车间）中有广泛的应用，能经济有效的地满足室内人 员的空气品质要求和生产工艺的一般要求。
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。即利
用室内外空气温差所导致的空气密度差和进出风口的高度差来
实现通风。即通常所说的“烟囱效应”。
热压计算公式：
P h(e i )
式中：P——热压
或三层玻璃组成,在两层玻璃之间留有一定宽度的空隙形成空气 夹层,并配有可调节的深色百页。在冬季,空气夹层和百页可以 形成一个利用太阳能加热空气的装置,提高建筑外墙表面温度, 有利于建筑的保温采暖;在夏季,则可以利用热压原理将热空气 不断从夹层上部排出,达到降温的目的。对于高层建筑来说,直 接对外开窗容易造成紊流,不易控制,而双层维护结构则能够很 好的解决这一问题。
自然通风技术的原理
自然通风技术的原理
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。
3.风压和热压共同作用下的自然 在实际建筑中的自然
通风,是风压和热压共同作用的 结果,两种作用，有时相互加强 ，有时相互抵消。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。
风压的计算公式：
P K 2e
2g
式中：P——风压 ——风速 —e—室外空气密度
g——重力加速度 K——空气动力系数
自然通风技术的原理
建筑要良好的自然通风就要有较大 的风压，由上式可以看出，较大的 风压就要有较大的风速和室外空气 密度。而室外空气密度，与室外环 境温度和湿度密切相关。因此影响 风压通风的的气候因素包括： 空气温度、相对湿度、空气流速。
此外，影响风压通风效果的还有 建筑物进出风口的面积、开口位置 以及风向和开口的夹角。当处于正 压区的开口与主导风向垂直，开口 面积越大，通风量就越大。
自然通风技术的原理
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。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
自然通风技术的原理
利用双层围护结构自然通风
自然通风现行规范要求
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB50736-2012 6.2.1 利用自然通风的建筑在设计时，应符合下列规定：
1.利用穿堂风进行自然通风的建筑，其迎风面与夏季最多风 向宜成60°~90°角，且不应小于45°，同时应考虑可利用 的春秋季风向以充分利用自然通风： 2.建筑群平面布置应重视有利自然通风因素，如优先考虑错 列式、斜列式等布置形式。 6.2.2 自然通风应采用阻力系数小、噪声低、易于操作和维修的 进排风口或窗扇。严寒寒冷地区的进排风口还应考虑保温措施。 6.2.3 夏季自然通风用的进风口，其下缘距室内地面高度不宜大于 1.2m。自然通风进风口应远离污染源3m以上；冬季自然通风用 的进风口，当其下缘距室内地面的高度小于4m时，宜采取防止 冷风吹向人员 活动区的措施。
（1）提供新鲜空气；
（2）生理降温； （舒适自然通风）
（3）释放建筑结构 中蓄存的热量。 （夜间通风）
自然通风技术的原理
• 自然通风意义：通过有目的的开口,产生空气流动。 • 直接受影响：建筑外表面的压力分布和不同开口特点 • 压力分布提供动力，各开口的特点决定流动阻力 • 室内空气运动主要有2个原因:风压以及室内外空气密度。 其从动力来源上可分为完全自然通风和机械辅助自然通风2种 模式。
自然通风技术的原理
与完全自然通风相比,虽然建筑内局部作为辅助动力的机械装 置要消耗一定的能源,但通过这种装置重新组织气流,甚至在 局部“强迫”气流改向,可以使自然通风达到更好的效果
自然通风技术的原理
5.利用双层维护结构自然通风 双层维护结构是当今生态建筑中所普遍采用的一项先
进技术,被誉为“可呼吸的皮肤”。双层维护结构一般由双层玻 璃