自然通风-被动节能

2.4 被动节能自然通风 的环境能源策略
山谷风的利用
太阳能的利用：
特朗伯墙 太阳能烟囱 附加温室 双层表皮
土壤的利用：
地道风 覆土建筑 地下蓄热
水的利用：
蓄水维护结构 水蒸发降温 加湿
植物的利用：
吸收太阳辐射 遮阳 叶面蒸腾降温 防风
2.5 通风与热交换策略
通风与热缓冲的结合
缓冲空间热交换基本原理 ： 1、缓冲空间内有自然冷、 热媒，从环境中获取和转化 能量 ； 2、利用复合空间增加建筑 表皮与空气的接触面，增加 了对空气施加影响的余地。
莫尔斯太阳能采暖装置 1881
呼吸式玻璃幕墙
机械辅助自然通风
系统主要为自然通风方式 提高自然通风适应性
1.2自然通风环境下的热舒适 自然通风环境下的热舒适
生理适应：长期处于特殊的或相对极端的 环境中的生理反应 ，如出汗 行为适应：改变衣着、控制活动程度、打 开电扇或加热器、调整风口 心理适应：人反复接受某种外部刺激将导 致应激能力的降低。如长期处于热气候中， 人对舒适温度的预期也将低于实验室数据。 自然通风建筑中的人体感觉舒适温度与预 测值有较大差异，人们倾向于在热环境中 更耐热而在冷环境中更耐寒。
结合自然通风的被动节能策略
1、通过科学的设计加强建筑内部通 风换气从而改善内部空气质量并带 走余热。 目标：换气、降温 2、用被动系统对进入空气进行预热 或者预冷处理从而改善建筑内部热 环境 。 目标：换气、降温、得热
被动节能自然通风的概念
被动节能自然通风方式是利用清洁能源和建 筑本身的特殊设计来改善建筑微气候的策略。 筑本身的特殊设计来改善建筑微气候的策略。 两大功能： 两大功能： 1、通风换气，借以改善室内空气质量状态 2、降温或得热，借以改善室内热环境
总结
建筑应有三种通风模式：加强自然通 风、被动预冷、被动预热； 通过建筑本身的设计，在温和季利用 风压与热压加强自然通风； 在过渡季、冷季与热季，控制自然通 风 ，利用热缓冲空间预热/预冷新风。
2.3 类型与适用季节
被动节能自然通风的类型
采暖季
温和季
制冷季
温和季
建筑全年通风状况
自然通风的被动节能目标：
1.夏季最大化利用自然通风降温，减少制冷时间； 2.制冷季尽量预冷新风，减少冷负荷； 3.采暖季尽量预热新风，减少热负荷。
最低通风率标准
《公共建筑节能设计标准》规定新风量在10-50 m3/(h·p)之间变化 《健康住宅建设技术要点》2004年版中规定居 室新风量≥30m3/(h·p)，换气次数≥1次/h 夏热冬冷、夏热冬暖居住建筑规范中规定的换 气次数≥ 1次/h 我国现有的住宅，仅仅依靠门窗缝隙对流，90 年代以前住宅换气次数可达1-1.5次/h ，90年代 中期以后住宅只有0.5次/h。
诱导自然通风+通风腔体 外部缓冲 诱导自然通风 通风腔体or外部缓冲 通风腔体
加强自然通风型
被动预冷型
控制自然通风 +降温腔体 降温腔体
被动预热型
控制自然通风 +得热腔体 得热腔体
不同季节模式
温和季节采用加强自然通风 型； 过渡季节主要采用被动预热/ 冷型，不依赖空调； 热季和冷季辅助采用被动预 热/冷型，对新风进行预处理， 减少空调热/冷负荷
自然通风的适应性模式
在自然通风条件下，不同地区的人们适应的温度范围不同
1.3自然通风研究方法 自然通风研究方法
CFD(computational Fluid Dynamics) 多区域模型法 区域模型法。 实验法：风洞实验、示踪气 体测量、热浮力实验模型
CFD室外模拟
CFD室外模拟
CFD室内模拟
多区域模型
外 节 点
பைடு நூலகம்内 节 点
区域模型
2.自然通风与被动节能 2.自然通风与被动节能
2.1 理论与实践基础 2.2 被动节能自然通风的概念 2.3 类型与适用季节 2.4 环境能源策略 2.5 通风与热交换策略
2.1 被动节能设计的理论与实践基础
背景理论基础：生态建筑理论、地方性建 筑理论 麦克哈格《设计结合自然》 生态气候学 、气候设计学 ：合理利用自 然资源，不依赖耗能设备，而在建筑形式、 空间布局和构造上采取措施，以改善建筑 环境，实现微气候建构——被动设计
竹筒屋（手巾寮）
庭院住宅的贯通风道
贯流通风与风向的关系
单侧风压通风
文丘里现象
热压通风
通风效率与高度差、温度 差成正比 烟囱效应-竖向腔体
重庆民居抱厅
Monfort University
皖南民居庭院热压通风
庭院热压通风原理
热压通风之双层表皮
间接通风方式 类型：外玻璃+内墙体、多层玻璃
2.2 被动节能自然通风的概念
问题的提出
自然通风在建筑中的应用多偏重于 “加强自然通风 降温” 。 问题：控制自然通风的效果？可否自然 通风 得热 被动节能方面的应用研究多关注得热 降温而忽视新风问题 。 问题：新风问题与热调节问题可否结合？ 概念提出：将自然通风的新风方式与 被动降温和得热方式结合 ，使得自然 通风在各季都具有更好适用性
建筑自然通风设计
内容要点
1. 自然通风基本常识 2. 自然通风与被动节能
1.自然通风基本常识 1.自然通风基本常识
1.1 自然通风基本方式 1.2 自然通风与热舒适 1.3 自然通风研究方法
1.1 自然通风基本方式
风压通风 热压通风 机械辅助自然通风
风压通风
建筑内部保留贯通风道 管式通风效率高