自然通风技术研究方法及工具
魏景姝,赵加宁,高军
(哈尔滨工业大学,哈尔滨150001)
摘要:目前自然通风主要有三种研究方法:简单的理论分析法、实验法和数值模拟法。本文概括介绍了后两种方法的研究现状,并对它们进行了分析比较,提出各种方法的适用场合。在数值模拟法中还介绍了几种可用于分析自然通风系统的通风特性和热特性的常用工具软件,对各自工作原理和应用特点进行了比较,并对使用方法和应用场合提出了建议。
关键词:自然通风;研究方法;工具
中图分类号:TU834.1文献标识码:B文章编号:1009-3230(2006)07-0001-05
research method and tools of natural ventilation technoloty
WEI Jing-shu,ZHAO Jia-ning,GAO Yun
(Harbin Institute of Technology,Harbin,150001)
Abstract:There are three main research methods in natural ventilation:simple theory analyse method, e xperimental method and numerical simulation method.the research state of la ter two me thods are intro-duced in this paper,and comparisons are also made,and application range are also proposed.Some active tool software which can be used in analyse of characteristics of natural ventilation with numerical simulation method are https://www.doczj.com/doc/4c795937.html,parisons of their operating principle and application charac teristics are made, and suggestions are also proposed in application of it.
Key words:natural ventilation;research way;tool
0引言
自然通风,作为一种古老的技术,不消耗任何机械能,是一种经济实用的通风方式,它既能满足室内舒适条件,改善室内空气品质,又能实现有效被动式制冷,达到节约能源目的。近年来,随着能源紧张、环境恶化问题的日益凸现,全球科学家,特别是欧洲科学家越来越重视对自然通风技术的研究。而且,现代人类对自然通风的利用已经不满足于以前开窗、开门通风,而是致力于研究如何
收稿日期:2006-06-17修订稿日期:2006-06-29
基金项目:本项目由北京市/供热、供燃气、通风及空调工
程0重点实验室资助。
作者简介:魏景姝(1981~),女,在读硕士研究生,哈尔滨工
业大学二校区海河路2207信箱。充分利用室内外条件来组织和诱导自然通风,使其达到最佳通风效果。对自然通风技术的研究方法进行了回顾和分析,并对其进行了比较,希望能对我国自然通风的深入研究有一定的参考。
1自然通风研究方法
1.1实验法
1.1.1模型实验法
模型实验法的原理是相似性原理,它是在按比例缩小的模型上模拟建筑表面及建筑周围的压力场和速度场,以及确定风压系数,预测自然通风性能。它不需依赖经验理论,是最为可靠的方法,但也是最昂贵、周期最长的方法。搭建实验模型耗资很大,一般地单个实验通常耗资3000-20000美元,而对于不同的条件,可能还需要多个实验,
耗资更多,周期也长达数月以上。因此模型实验一般只用于要求预测结果很准确的情况。文献[3]中利用风洞模型实验测定了贯流通风的全面通风速度和建筑通风口出的压力分布。文献[4]中利用风洞模型估计了连续垂直挡风玻璃沿风向上对风速衰减的影响。这样的测量结果对了解实际房间流动情况有很好的指导意义。但是除了以上提到的耗费高、周期长等问题外,由于实验技术和测量仪器的限制,模型实验还不能对所有参数进行测量,如一些湍流的脉动参数;基于同样的理由,模型也难以对各种条件进行实测。文献[5]还指出模型实验难以对参数影响的敏感性进行分析。
1.1.2示踪气体测量法
示踪气体测量法可以预测建筑通风量和气流分布,分为定浓度法和衰减法两种。所谓定浓度法,就是在测试期间,保持所有测试房间的示踪气体浓度不变,而改变示踪气体注射量,它可用来处理驱动力发生改变的通风问题,如渗透问题和自然通风。而衰减法是指想测试房间注入一定量的示踪气体,随着示踪气体在测试房间的扩散,示踪气体的浓度成衰减趋势。用作示踪的气体一般为无色无味的惰性气体,这样得到的测量结果比较精确,而且测试方法比较简单,标气源广,便于推广使用。在自然通风中可以用该方法预测自然通风量、换气次数、分析气体分布等情况。如文献[6]中用示踪气体浓度衰减法对莫会议室的自然通风作了实测研究,分析了影响换气次数的各种因素、示踪气体浓度衰减法的有效性及其正确应用,揭示出不同的房间布置及不同的门窗开启情况对换气次数有很大影响。
1.1.3热浮力实验模型技术
用热浮力实验模型技术模拟热压驱动的自然通风的物理过程比较直观。目前主要有四种技术:带有加热装置的气体模型系统;带有加热装置的水模型系统;盐水模型系统;气泡技术系统。
气体模型系统以空气或其它气体作为流动介质,有固定的加热系统产生热浮力。水模型系统以水作为流动介质,也有固定的加热装置产生热浮力。在这两种系统中,如果相关的相似条件都可以满足,它们可以精确模拟建筑通风,但是加热装置很难操作。盐水模型系统利用盐水的浓度差产生类似于热羽流的流动,现在已被广泛用于模拟建筑通风,但需要较大的蓄水池和不断补充盐水。气泡技术系统是一种简单、经济、小巧的系统,由电路的阴极产生气泡以模拟热羽运动,可以模拟点源、线源及垂直热源的情况。其缺点是不能模拟建筑热特性对自然通风的影响。对风压与热压共同驱动的自然通风的实验模拟较复杂,可以通过改进这四种模拟方法或综合这四种模拟法使之能模拟二例共同驱动的自然通风。文献[9]中应用气泡模型模拟了点源和线源置换式自然通风的通风和分层现象,模拟结果中分界面位置与实验所得数据和理论估计值充分吻合。
1.2数值模拟法
1.2.1多区域空气流动网络模型法
多区域空气流动网络模型法从宏观角度研究,把整个建筑物作为一个系统,而其中每一个房间为一个网络节点,假设每个房间的气流都充分混合,认为房间内的气流速度、温度、浓度等都分布均匀,各区通过通风路径如窗户、门、缝隙等与其它区域相连,形成网络,利用质量、能量守恒等方程对整个建筑物的空气流动、压力分布和污染物的传播情况进行研究。如果内部开口相当大,建筑可视为一个单区,即单区域模型法。多区域网络模型法所需输入的数据应包括:气象数据(风速、风向、建筑周围压力场以及室外温度)、开口数据(内外开口、缝隙的尺寸和位置)等。各区利用物质守恒定律得到一系列非线性方程,解方程的数值方法可采用迭代法,如牛顿Ne wton-Raphson 方法或松弛法加速其收敛。近年来,许多多区域网络模型程序得以发展,但由于多区域空气流动网络模型法不考虑房间内部的空气流动形态对自然通风效果的影响,所以无法给出房间内部的空气详细流动情况分析。但对于设计初期,设计者用多区域空气流动网络模型法宏观预测建筑物自然通风量,调整通风策略是有效且实用的。美国、英国等国家对网络模型法的研究和开发起步较早,且已发展到较为成熟的阶段,国外广泛应用的有五个网络模型B1AIDA单区模型;oLBL单区模型;?AI OLOS多区模型;?C OMIS多区模型;?CONTAM多区模型。其中由美国NIST(National Institute of Standards and Technology)下属的建筑和
火灾研究实验室开发的CONTAM21结合了工具LoopDA(Loop Designand Analysis),LoopDA和CONTAM一样为设计者提供了友好的图形界面,能使设计者把建筑结构通过示意性图形表示出来,然后在建筑示意图形中定义空气流通途径。LoopDA可用来指导设计者对自然通风开口尺寸设计和不同条件下的特性分析。然而多区域网络模型法本身有两个难点问题B首先是计算自然通风量时对风压系数和流量系数等计算参数的选择;其次是由于多区域网络模型法认为各个区具有恒定的空气参数,而像中庭这类高大空间温度分层影响很大,恒定空气参数的假设会导致计算结果误差较大。
1.2.2区域模型法
许多文献中介绍的区域模型方法与多区域网络模型方法相同,实际上多区域网络模型法由于认为房间内的气流速度、温度、浓度等都分布均匀而过分简化了系统,产生很大误差,尤其是在处理热压驱动的自然通风等室内温度产生明显分层的情况时误差很大,但是区域模型法在一定程度上弥补了这个不足。区域模型法的基本思想是B将房间划分为一些有限的宏观区域,认为区域的相关参数如温度、浓度等相等,而区域间存在热质交换,通过建立质量和能量守恒方程并分析考虑了区域间压差和流动的关系来研究房间内的温度分布及流动情况。它与网络模型法的主要区别在于射流、热羽流、热分层等理论的不同运用。该方法比网络模型法复杂和精确,但比C FD法简单。它可嵌套在多区建筑能源和气流分析软件中,如SPARK, COMIS和C ONTAM中预测气流及温度分步。
1.2.3CFD(Computational Fluid Dynamics)法
CFD模型用于模拟计算室内气流速度、温度和污染物浓度分布。近年来,该方法在室内气流研究领域被广泛接受。该模型将房间划分为大量网格,每个网格分别列出质量、动量、能量、紊流度和污染物浓度平衡方程。把控制空气流动的连续微分方程组通过有限差分或有限元方法离散为非连续的代数方程组,并结合实际的边界条件在计算机上求解离散所得的代数方程组,可以得到各网格的压力、气流速度、温度和污染物浓度。只要划分的控制体足够小,就可认为离散区域的离散值代表整个房间内空气分布情况。研究结果表明,在一定条件下,对于实验房间采用不同的通风系统,C FD模型预测结果与实验结果吻合良好,而且通过CFD可以实现一些实验中达不到的条件,如Nyuk Hien Wong,Sani Heryanto将风洞试验与CFD模拟相结合分析自然通风在新加坡居住建筑中的应用,由于风洞试验不能提供气流在单位区间内的详细变化情况,因此借助CFD技术,改变不同的边界条件如缝隙位置、大下,门窗开启情况等,通过32次模拟分析比较得到了满意的结果。这充分证明了CFD技术的方便可操作性。也有研究人员试图将多区域模型和C FD模型耦合在一起,但没有得到令人满意的结果。
1.2.4设计与研究工具
在自然通风的研究和设计过程中,需借助于现有的分析流体流动和能量的一些软件,并应开发出适用于自然通风的软件。下面介绍几种可应用于分析自然通风系统的通风特性和热特性的常用工具软件。
1.2.4.1COMIS
就目前而言,COMI S Model被公认为较为出色的模型,它是在国际能源组织IE A的资助下,为评估室内和小区能源耗损情况而建立的。该模型最初在1989年由国际空气渗透与通风研究中心组织15国专家以Fortran为源代码合作编辑而成,随后在多区气流模型基础上有了更进一步的发展,目前已有COMERL、òSibat以及XC OMIS等多个版本。
COMIS可通过室内二氧化碳浓度和能耗状况来评估室内通风状况,它能处理复杂的多区气流状况,并能对其污染传输状况进行实验,例如缝隙、管道、风机、打的垂直空间以及建筑物正面的压力系数等多种成分进行模拟。在COMIS模型中,建筑中任何一个区域及边界都用点来表示,气流的路径用直线来表示,根据网络平衡得出一系列非线性的代数方程组,利用牛顿迭代法求解方程组,得到神风气流流量以及室内污染物的分布情况。但是,COMIS是在DOS系统下基于Fortran 语言开发的,用户界面不友好,给模型的实际运用带来困难,为此,在COMIS基础上又开发了XCO-MIS,解决了用户界面不友好的问题。
1.2.4.2CONTAM
CONTAM模型的基本原理与COMIS一样,把建筑物的内部分为不同区域,在CONTAM模型中可以单独的确定每条渗风路径,计算建筑在不同风向下的渗风风量。C ONTAM的另一个特点是可用来分析风向、地理位置对建筑物布局的影响。同样,为了解决用户界面不友好的问题,NIST继续开发了CONTAMW。
1.2.4.3FLUENT
CFD通用软件包的出现与商业化,对CFD技术在工程中应用的推广起到了巨大的促进作用。1998年,全球市场占有率最高的CFD软件))) FLUENT正式进入中国市场,为目前CFD主流商业软件,其市场占有率达40%左右。FLUE NT软件的结构由前处理、求解器以及后处理三大模块组成,采用GAMBI T作为专用的前处理软件,使网格可以有多种形状。对二维流动可以生成三角形和矩形网格;对于三维流动,可以生成四面体、六面体、三角柱和金字塔等网格;结合具体计算,还可以生成混合网格,其自适应功能,能对网格进行细分和粗化,或生成不连续网格、可变网格和滑动网格。FLUE NT软件的求解模块是其核心部分,该模块的数学模型是以纳维-斯托克斯方程组与各种湍流模型为主体,再加上多相流模型、燃烧与化学反应流模型、自由面模型以及非牛顿流体模型等。采用的是有限体积法离散方程,其计算精度和稳定性都优于传统编程中使用的有限差分法。采用压力校正法作为低速不可压缩流体计算方法,而可压缩流体采用耦合法。
1.2.4.4EnergyPlus
EnergyPlus是一个用来模拟建筑物及其相关的供热、通风和空调等设备的软件,它于1996年开始研制开发,于2001年投入使用,是目前最新的能耗分析软件。EnergyPlus是在已有两个能耗分析软件B LAST和DOE-2的基础上发展起来的,它不仅具有BLAST和DOE-2的优点和长处,同时在计算工艺和程序结构上也有显著的改进。EnergyPlus是以Fortran90作为程序语言,它的结构化、模块形式也使得它更加易于维护、更新和扩展。它是基于不稳定传热原理,使用反应系数法来计算建筑的动态负荷,模拟计算的核心是所计算区域的空气热平衡方程式。虽然EnergyPlus具备以上的特点,但还需要明确的是,它仅是模拟引擎,而不是一个用户界面,其界面有待开发;它现在还不是寿命周期费用的分析工具,也不是建筑师或暖通设计师的设计工具。
1.2.4.5其它几种较为常用的软件
还有几种能耗和通风软件较为流行,例如Lesocool,Nat Vent,Airpak,MI X,C HE MI X, B REEZE,ESP-r,TRNSYS等。这些软件由于采用的算法、结构侧重点不同,在应用上各有千秋,例如TRNSYS在模拟空调系统时能够提供最大的灵活性,E NERGY-10只能用来模拟1000平方米以下的小型建筑,等等。
1.2.4.6实际中模拟软件的使用
由于各个软件其本身的局限性及自然通风与热传递的相互影响,为了全面地预测建筑热特性和自然通风之间的关系,有必要将通风模拟软件与热模拟软件进行耦合使用。按照不同的划分方法有不同的耦合方式如静态耦合、动态耦合和双耦合。选择耦合方式时要具体情况具体分析选择最佳的方式,有的时候要兼选多种耦合方式。根据通风模型与热量模型耦合的顺序又将耦合方式分为顺序耦合、ping-pong耦合、onions耦合和直接耦合。文献中将C OMIS与TRNSYS顺序耦合分析了室内的舒适度。
2结论
通过对以上所述几种自然通风研究方法和工具的比较,并考虑到实际应用中的情况,得出如下主要结论:
(1)示踪气体法测量结果比较精确,而且测试方法比较简单,标气源广,便于推广使用;热浮力实验模型法模拟过程比较直观;CFD法适于对室内空气分布进行详细预测,可靠性和可算性是其实际应用中最大的问题,它要比其它理论模拟方法价格昂贵;多区域空气流动网络模型法只适用于预测房间参数分布较均匀的多区建筑的通风量,不适用于预测建筑内的气流分布;区域模型法的预测成本、使用的难易程度等均介于多区域空气流动网络模型法和C FD之间,较适合自然通风的风量和温度预测,得到的结果是集总的。
(2)C OMIS能处理复杂的多区气流情况,并能
对其污染传输情况进行实验但界面不友好,现在有了改进的XC OMIS,弥补了这个缺点;CONTAM 模型中,可以单独的确定每条渗风路径,计算建筑在不同风向下的渗风量,而且可用来分析风向、地理位置对建筑物布局的影响;FLUENT计算精确度和稳定性都优于其它模拟软件,它不仅具有BLAST和DOE-2的优点和长处,同时在计算工艺和程序结构上也有显著的改进,但它现在还不适用于工程设计。在实际应用各种软件时,有一些可选择耦合使用。
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浅谈建筑中的自然通风技术应用(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?原理?优势?地域建筑?设计 随着空调技术的不断发展，人们越来越能主动的控制室内环境，创造前所未有的室内舒适气候要求，从而使人们逐渐淡化对自然通风这种气候适宜性技术的应用。然而，在今天全球能源紧张、节能压力增大、空气品质（IAO）恶化以及建筑综合征（SBS）等发生的情况下，人们不得不从新审视自然通风这一传统的气候适宜性技术，自然通风这种古老而有效的技术在今天得到了前所未有的重视。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。 一、自然通风技术的原理 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、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。 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。 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。 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
论建筑设计中的自然通风 李 涛 韦 佳 (东南大学建筑学院 南京 210096) 摘 要:在能源消耗与日俱增和世界资源日益匮乏的今天,风力资源的利用,越来越得到人们的关注。依据自然通风的原理,通过分析国内外著名生态建筑中所采用的自然通风技术,比较了其各具特色的通风技术,着重论述了建筑物中设置中庭与风塔对于加强通风效果的作用。然后结合国情,提出了一些对于风能利用方面的、具有可操作性的通风处理方法,目的是针对建筑设计实践中的自然通风问题起到实际指导意义。 关键词:自然通风 风压 热压 中庭 风塔 NATURAL VENTI LATION IN ARCHITECTURAL DESIGN Li Tao Wei Jia (Architectural College of S outheast University Nanjing 210096) Abstract:As present energy consumption multiplies daily and world resources are gradually deficient,wind power resources step by step gain public attention1According to natural ventilation principle,analyses the use of technologies is analyzed and their qualities are compared,which are used for outstanding domestic and foreign ecological architectures1It is also discussed the set up of atrium and wind ventilator in buildings with regard to strengthen ventilation effects1Link to domestic conditions,at last some operable ventilation-management methods based on wind energy utility’s aspect are proposed,aiming at giving practical guide to natural ventilation problems in architectural designs1 K eyw ords:natural ventilation wind-induced pressurization thermal pressure 风,是人类古老的朋友。远古时期,先民们就在生活实践中摸索出各种方法来充分利用风能使生活环境变得更为舒适,同时又避免风的不利影响。长久以来,人们积累了丰富的经验,不同地理和气候条件都有自己的一套相应的通风措施,利用风来使室内变得凉爽和舒适。从中国传统勘舆中的“藏风聚气”到古代中东地区招风塔和招风斗,都充分体现了各国人民在利用自然风方面的聪明才智。然而,令人惋惜的是自工业革命后,随着科技的日新月异,这方面的许多传统技术逐渐被人们抛之脑后。直到能源消耗与日俱增、世界资源日益匮乏的今天,生态技术在建筑设计中的应用越来越受到重视,人们才开始重新研究如何利用风来取得降低能耗的效果,同时更大限度地为人们提供健康舒适的室内环境。 1 自然通风 建筑内部的通风条件是决定人们健康、舒畅的重要因素之一。它通过空气更新和气流的生理作用对人体的生物感受起到直接的影响作用,并通过对室内气温、湿度及内表面温度的影响而起到间接的影响作用[1]。通常认为,自然通风的作用具有三种不同的功能[2]:第一,健康通风,即保证室内空气质量IAQ;第二,热舒适通风,即增加体内散热,以及防止由皮肤潮湿引起的不舒适以改善热舒适条件;第三,降温通风,即当室内气温高于室外的气温时,使建筑构件降温。据测定,室内外温差大时,开窗10～15分钟可完全换气一次;温差小时,大约半小时可交换一次。 自然通风最基本的动力为风压和热压。通常的作法为利用建筑物外表面的风压,利用室内的热压,以及风压与热压相结合。 111 利用风压实现自然通风 第一作者:李 涛 女 1979年出生 硕士研究生 收稿日期:2005-11-20 所谓风压,是指空气流受到阻挡时产生的静压。当风吹向建筑物正面时候,受到建筑物表面的阻挡而在迎风面上静压增高,产生正压区,气流再向上偏转,同时绕过建筑物各侧面及背面,在这些面上产生 79 Industrial Construction Vol.36,Supplement,2006 工业建筑 2006年第36卷增刊
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。
自然通风方式的设计要求 1.放散热量的工业建筑，其自然通风量应根据热压作用按《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019—2003）附录F的规定进行计算。 2.利用穿堂风进行自然通风的厂房，其迎风面与夏季最多风向宜成60度~90度角，且不应小于45度角。 3.夏季自然通风应采用阻力系数小、易于操作和维修的进、排风口或窗扇。 4.夏季自然通风用的进风口，其下缘距室内地面的高度不应大于1.2m。冬季自然通风的进风口，当其下缘距室内地面的高度小于4m时，应采取防止冷风吹向工作地点的措施。 5.当热源靠近工业建筑的一侧外墙布置，且外墙与热源之间无工作地点时，该侧外墙上的进风口，宜布置在热源的间断处。 6.利用天窗排风的工业建筑，符合下列情况之一时，应采用避风天窗：（1）夏热冬冷或夏热冬暖地区，室内散热量大于23W/m3时。 （2）其他地区，室内散热量大于35W/m3时。 （3）不允许气流倒灌时。 注：多跨厂房的相邻天窗或天窗两侧与建筑物邻接，且大于负压区时，无挡风板的天窗，可视为避风天窗。 7.利用天窗排风的工业建筑，符合下列情况之一时，可不设避风天窗：（1）利用天窗能稳定排风时。 （2）夏季室外平均风速小于或等于1m/s时。
8.挡风板与天窗之间，以及作为避风天窗的多跨工业建筑相邻天窗之间，其端部均应封闭。当天窗较长时，应设置横向挡板，其间距不应大于挡风板上缘至地坪高度的3倍，且不应大于50m。在挡风板或封闭物上，应设置检查门。挡风板下缘至屋面的距离，宜采用0.1~0.3m。 9.不需调节天窗窗扇开启角度的高温工业建筑，宜采用不带窗扇的避风天窗，但应采取防雨措施。
自然通风器种类有哪些？ 主要参考四川麦克威科技有限公司参加主编的国标图集11CJ33《通风采光天窗》 MCW1型自然通风器，分为MCW1H横向和MCW1Z纵向两种形式。MCW1型通风器采用钢板成型及焊接骨架，防雨板采用彩色钢板或玻璃纤维聚酯采光板（FRP）。 独特的结构形式使通风天窗的有效通风面积和采光面积显著增大，排气流畅，通风效率提高；天窗共设三层防雨板，其防飘雨性能大大增强； 自重轻，高度低，抗风想性能好；支撑骨架采用模具化生产，尺寸精确，安装方便。 MCW2型自然通风器，分为MCW2H横向和MCW2Z纵向两种形式。
MCW2型通风器采用钢板成型骨架，高度低，抗风性能好，支撑骨架采用模具化生产，尺寸精确，安装方便。 纤维聚酯采光板（FRP）制作，圆弧形构造，体积较大，通风量较大。 MCW4型通风天窗横向布置，其特点是防雨板及导流板采用压杆固定，避免了直接钻孔造成的漏水隐患，因此有良好的防水性能。
MCW5型通风天窗分为横向和纵向两种形式，其特点是防雨板及导流板采用暗扣式（或隐藏式）固定，即自攻钉被隐藏，因此也避免了在防雨板及导流板上直接钻孔造成的漏水隐患。 顺坡采光自然通风器（整体骨架）其骨架采用热镀锌钢板整体模压成型。 骨架上压制凹凸花纹提高机械长度，具有良好的机械性能及抗腐蚀能力，兼具通风与采光双重功能。 顺坡采光自然通风器（箱型骨架）其骨架为箱体结构，侧骨架为热镀锌钢板整体成型。 箱型骨架具有更好的机械性能及抗腐蚀能力，兼具通风与采光双重功能。 三角型电动采光排烟天窗可满足采光通风排烟的需要，其窗扇开启方式以下开式为主，上开式为辅。
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
现代建筑设计中的自然通风 摘要：自然通风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。文章从建筑师的角度出发，阐述了在现代建筑设计中，如何通过建筑上的措施，来实现良好的自然通风效果，以期能够引起建筑师对自然通风技术的重视。1.现代建筑对自然通风的重新认识 自然通风是指利用空气的密度差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气。这是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，我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，使人们可以主动的控制居住环境，而不是象以往一样被动的适应自然；空调的大量的使用，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，把自然通风这一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：自然通风不仅能够有效的实现室内环境的降温，还能够节约常规能源、减少环境污染，同时还能够极大的改善室内环境品质。 2.现代建筑设计中实现自然通风的方式与分析 建筑物中的自然通风在实现原理上有由“风压”和“热压”引起的空气流动。在实践中，往往由于条件所限制，单纯利用风压或热压不能满足通风需要，因此又可以有风压和热压结合，甚至采用机械辅助自然通风。 传统的热带民居已经为我们积累了大量自然通风的宝贵经验。现代建筑中对自然通风的利用不局限于传统建筑中的开窗、开门通风，而是需要综合利用室内外条件，在实现上有了更丰富的技术措施和更严格的舒适条件的限制。在建筑设计阶段就开始有意识的根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候、室内热源等，来组织和诱导自然通风；在建筑构件上，通过门窗、中庭、双层幕墙、风塔、屋顶等构件的优化设计，来实现良好的自然通风效果。下面介绍并浅析适用于现代建筑的一些自然通风方式。
自然通风技术研究方法及工具 魏景姝,赵加宁,高军 (哈尔滨工业大学,哈尔滨150001) 摘要:目前自然通风主要有三种研究方法:简单的理论分析法、实验法和数值模拟法。本文概括介绍了后两种方法的研究现状,并对它们进行了分析比较,提出各种方法的适用场合。在数值模拟法中还介绍了几种可用于分析自然通风系统的通风特性和热特性的常用工具软件,对各自工作原理和应用特点进行了比较,并对使用方法和应用场合提出了建议。 关键词:自然通风;研究方法;工具 中图分类号:TU834.1文献标识码:B文章编号:1009-3230(2006)07-0001-05 research method and tools of natural ventilation technoloty WEI Jing-shu,ZHAO Jia-ning,GAO Yun (Harbin Institute of Technology,Harbin,150001) Abstract:There are three main research methods in natural ventilation:simple theory analyse method, e xperimental method and numerical simulation method.the research state of la ter two me thods are intro-duced in this paper,and comparisons are also made,and application range are also proposed.Some active tool software which can be used in analyse of characteristics of natural ventilation with numerical simulation method are https://www.doczj.com/doc/4c795937.html,parisons of their operating principle and application charac teristics are made, and suggestions are also proposed in application of it. Key words:natural ventilation;research way;tool 0引言 自然通风,作为一种古老的技术,不消耗任何机械能,是一种经济实用的通风方式,它既能满足室内舒适条件,改善室内空气品质,又能实现有效被动式制冷,达到节约能源目的。近年来,随着能源紧张、环境恶化问题的日益凸现,全球科学家,特别是欧洲科学家越来越重视对自然通风技术的研究。而且,现代人类对自然通风的利用已经不满足于以前开窗、开门通风,而是致力于研究如何 收稿日期:2006-06-17修订稿日期:2006-06-29 基金项目:本项目由北京市/供热、供燃气、通风及空调工 程0重点实验室资助。 作者简介:魏景姝(1981~),女,在读硕士研究生,哈尔滨工 业大学二校区海河路2207信箱。充分利用室内外条件来组织和诱导自然通风,使其达到最佳通风效果。对自然通风技术的研究方法进行了回顾和分析,并对其进行了比较,希望能对我国自然通风的深入研究有一定的参考。 1自然通风研究方法 1.1实验法 1.1.1模型实验法 模型实验法的原理是相似性原理,它是在按比例缩小的模型上模拟建筑表面及建筑周围的压力场和速度场,以及确定风压系数,预测自然通风性能。它不需依赖经验理论,是最为可靠的方法,但也是最昂贵、周期最长的方法。搭建实验模型耗资很大,一般地单个实验通常耗资3000-20000美元,而对于不同的条件,可能还需要多个实验,
流线型屋顶自然通风器施工工法 编号：201 山东电力建设第二工程公司锅炉工程处 王志向 随着能源危机及环境污染日益加重，国家开始越来越多的使用核能，核电站建设的步伐也越来越快。为排除核电站汽轮机厂房内部产生的余热，为厂房内部人员及设备提供新鲜空气，根据主厂房整体结构特设计了流线型自然屋顶通风器这一通风设备。 A A排凤口 1-1自然通风原理图 主厂房A-B列之间格栅板及吊装孔上下通透形成自然的竖井结构，当设备运行时，加热周围 空气，利用上下两端温差加速空气流动，带动厂房内部通风，其实质就是利用“温差一热压一通风”原理。热空气上升至屋顶，由流线型自然通风器排出厂房，造成厂房内气压降低，新风由厂房大门及风机房进入厂房内部，完成厂房内外空气交换。 流线型屋顶自然通风器外形呈圆弧形，抗风阻力小，融采光与通风排气为一体，强度好、安装快捷、外形美观，通风排气效果好，排水畅通，无雨水渗漏隐患。 2工法特点 2.1本工法实用性强，操作简便易行。 2.2泛水板固定充分利用钢结构基础，施工方便，且稳固可靠。
2.3外围板、挡雨板、排水槽、排水沟顺水搭接，雨水不易渗透。 2.4挡雨板之间搭接一个板材波形，保证拼缝处严密不漏水。 2.5通风器地脚、连接杠、骨架从一端顺次施工，避免出现因测量误差等导致安装偏差，保证安装质量。 2.6外围板与端板交接形成的边角采用L形包角，使边角圆滑，减小外界风的阻力，增强 抗风能力。 3适用范围 本工法适用钢结构基础的流线型自然屋顶通风器安装。 4工艺原理 流线型屋顶自然通风器由地脚、连接杠、骨架、外围板、端板、脊瓦、挡雨板、排水沟、排 水槽等部分组成，具体结构见图4-1，其中地脚、连接杠、骨架等利用三角形稳固的组成结构作 为设备的支撑部分，增强抗风、抗震等级；外围板、端板是设备的外衣，它流线型的外形减小风的阻力，对设备具有保护作用；脊瓦、挡雨板、排水沟、排水槽科学合理的搭接，起到防雨作用； 挡雨板及外围板之间的空隙具有良好的通风换气及采光作用。
自然通风技术概述 自然通风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，是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手段。在空调技术得以普及，机械通风广泛应用的今天，迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的双重压力下，全球的科学家开始重新审视自然通风技术。 自然通风在实现原理上有利用风压、利用热压、风压与热压相结合以及机械辅助通风等几种形式。现代人类对自然通风的利用已经不同于以前开窗、开门通风，而是综合利用室内外条件来实现。如根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候、室内热源等，来组织和诱导自然通风。在建筑构造上，通过中庭、双层幕墙、风塔、门窗、屋顶等构件的优化设计，来实现良好的自然通风效果。 采用自然通风取代空调制冷技术至少具有两方面的意义:一是实现了被动式制冷。自然通风可在不消耗不可再生能源情况下降低室内温度,改善室内热环境。二是可提供新鲜、清洁的自然空气，带走潮湿污浊的空气，有利于人体的生理和心理健康。 自然通风的实现方式 建筑中常用的自然通风实现方式主要有以下几种: 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。在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。风洞试验表明: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。压力差的大小与建筑的形式、建筑与风的夹角以及建筑周围的环境有关。当风垂直吹向建筑的正立面时,迎风面中心处正压最大,在屋角和屋脊处负压最大。另外,伯努利流体原理显示,流动空气的压力随其速度的增加而减小,从而形成低压区。依据这种原理,可以在建筑中局部留出横向的通风通道,当风从通道吹过时,会在通道中形成负压区,从而带动周围空气的流动,这就是管式建筑的通风原理。通风
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1-1 风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[1]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。
自然通风器和球形通风器的差异 自然通风器和球形通风器都是现代钢结构工业厂房常用的通风换气设备，都具有通风功能，但两者之间也存在很明显的差异。 一、 通风效果 球形通风器体积较小，依靠自然风推动扇叶旋转，洞口直径在φ150-φ800,进风和出风截面小，有效通风面积只有0.02-0.6m2，通风量有限、通风无规律、通风效果不稳定。自然通风器依靠室内外温差和气压差原理实现通风，通风量大小可根据自然通风器的喉口尺寸进行调节，自然通风器喉口尺寸在600mm-6000mm 不等，有效通风面积在1.35-5.40m2/米，通风量有保障、通风效果稳定，通风排气量需求大的厂房可选择大喉口自然通风器，小喉口通风器适用通风需求不高的工业厂房。 二、 产品功能 球形通风器只有通风功能，不能进行采光，且只适合几千平方米的小厂房厂房使用。自然通风器可以兼顾通风和采光，通风器挡雨板采用四川莱奥FRP 采光板，透光率可达80%以上，在减少室内电力照明的情况下，利用自然光提高建筑内部亮度，节约能源消耗和企业电力成本，适用大型单跨或者多跨厂房通风采光需要，在冶金、电力、钢铁、机械等行业广泛使用。 三、 防水性能 球形通风器无排水、防水设计，使用一段时间后容易出现厂房漏水、渗水问题。自然通风器在挡雨板下沿设置了集水槽并加设一定数量的落水管，同时在自然通风器的两端护板易出现雨水下泄的部位设置端部收水槽，确保雨水能够排至泛水系统外；也可配备风速仪、雨水传感器、烟雾传感器等智能化控件，在大风、大雨、大雪等天气出现时能够自动感应，无需人工操作，自动启动关闭系统，防止天气变化时，雨水、雪花进入厂房。
cheng Ampelite 500型自然通风器安装实例 以下是根据实地安装拍摄的照片，用户可参照如下各步骤的安装指南，并通过图形直观地了解和掌握500型通风器在屋面上的安装过程。方法简便、快速、绝无漏水的可能。 1、定位 首先在防水基板的两边标出彩钢 板两完整波峰之外沿距离，用一条方 木垫在基板下方，用橡皮锤或木锤敲 击基板，使基板和钢板断面波形互咬 合。通风器的理想位置应尽量靠近屋 脊线，定位时，将防水基板搁置在屋 面上，并使基板上倾的边缘端嵌入屋 脊金属盖板下的缝隙里约10cm 。 2、切割洞口 以防水基板的内孔为样板，画出 洞口的轮廓线然后用屋面切割机完成 洞口的切割。并修整打磨边缘。用锋 利的刀片将保温棉按米字形割破，取 掉部分保温棉后，再将保温棉和铝箔 塞进钢板和保温棉之间。 3、贴防水胶泥带，上防水硅胶 在防水基板和屋脊盖板的结合处 贴上防水胶泥带。
cheng 在两边完整的波峰顶部，贴上防 水胶泥带，并在堵头和彩钢板之间打 上中性防水硅胶，撕去上层纸皮。 4、固定防水基板 用自攻螺钉或拉柳钉将防水基板 固定在屋面上，(自攻螺钉或拉柳钉需 自备，要求为标迪自钻螺钉和抽芯防 水拉铆钉)，至少要10个以上。 5、安装变角管颈 将变角管颈安放在基板上，转动 变角管颈的可旋转部分，并同时旋转 调整整个变角管颈与基板的位置，使 变角管颈的上口面基本水平。 再通过水平仪进行相向90度角的 调整，使得变角管颈的上面水平。调 整完毕后用彩笔将变角管颈的上下转 动部分及变角管颈与基板之间划线记 号。
cheng 6、固定变角管颈 用至少四颗自攻螺钉，将变角管 颈固定在基板上，四颗自攻螺钉要分 布均匀对称。 用四片金属夹片和8颗铝拉柳钉， 将变角管颈上下两转动部分固定在一 起。操作的同时请注意对齐原先的划 线记号。 7、内部上胶 在变角管颈上下转动部分，管颈 与底座连接部分及所有螺钉周围，都 打上防水硅胶，并用手指抹均。注意！ 在以圆心为准，屋脊对面的60度角的 方位上，管颈与基板的连接处不要打 胶。目的是让空气中的冷凝水沿内壁 而下，从此处排出至屋面。 8、将涡轮头固定在变角管颈上。 将涡轮头的四个支撑臂卡入预留 的沟槽中，一定要将四个支撑臂上的 预留孔和变角管颈上的四个预留空对 准（可用螺丝刀校准）再用四颗螺丝 将涡轮头固定在变角管颈上。
Ampelite 500型自然通风器安装实例 以下是根据实地安装拍摄的照片，用户可参照如下各步骤的安装指南，并通过图形直观地了解和掌握500型通风器在屋面上的安装过程。 方法简便、快速、绝无漏水的可能。 1定位 首先在防水基板的两边标出彩钢板两 完整波峰之外沿距离，用一条方木垫在基 板下方，用橡皮锤或木锤敲击基板，使基 板和钢板断面波形互咬合。通风器的理想 位置应尽量靠近屋脊线，定位时，将防水 基板搁置在屋面上，并使基板上倾的边缘 端嵌入屋脊金属盖板下的缝隙里约10cm。 2、切割洞口 以防水基板的内孔为样板，画出洞口 的轮廓线然后用屋面切割机完成洞口的切 割。并修整打磨边缘。用锋利的刀片将保 温棉按米字形割破，取掉部分保温棉后， 再将保温棉和铝箔塞进钢板和保温棉之间。 3、贴防水胶泥带，上防水硅胶 在防水基板和屋脊盖板的结合处贴上 防水胶泥带。
在两边完整的波峰顶部，贴上防水胶 泥带，并在堵头和彩钢板之间打上中性防 水硅胶，撕去上层纸皮。 4、固定防水基板 用自攻螺钉或拉柳钉将防水基板固定 在屋面上，（自攻螺钉或拉柳钉需自备， 要求为标迪自钻螺钉和抽芯防水拉铆钉），至少要10个以上。 5、安装变角管颈 将变角管颈安放在基板上，转动变角 管颈的可旋转部分，并同时旋转调整整个 变角管颈与基板的位置，使变角管颈的上 口面基本水平。 再通过水平仪进行相向90度角的调整，使得变角管颈的上面水平。调整完毕后用 彩笔将变角管颈的上下转动部分及变角管 颈与基板之间划线记号。
用四片金属夹片和8颗铝拉柳钉, 将变角管颈上下两转动部分固定在一起。操作的同时请注意对齐原先的划线记号。 7、内部上胶 在变角管颈上下转动部分，管颈与底座连接部分及所有螺钉周围，都打上防水硅胶，并用手指抹均。注意！在以圆心为准，屋脊对面的60度角的方位上，管颈与基板的连接处不要打胶。目的是让空气中的冷凝水沿内壁而下，从此处排出至屋面。 &将涡轮头固定在变角管颈上。 将涡轮头的四个支撑臂卡入预留的沟 槽中，一定要将四个支撑臂上的预留孔和变角管颈上的四个预留空对准（可用螺丝刀校准）再用四颗螺丝将涡轮头固定在变角管颈上。
总体布局自然通风分析 （平、剖）总体通风策略表达 （夏、冬）风影表达
单体自然通风分析 剖面表达 平面表达
通风结合太阳辐射分析 阴影表达 简图表达
季节（昼夜）通风策略分析 夏冬模式表达 昼夜模式表达
自然通风 摘要：建筑设计实现的自然通风，不但能使建筑获得良好的室内环境条件，而且具有节约能源、造价低廉。定义：自然通风是指利用建筑内外风力或热压造成的风来促使空气流动而进行的通风换气。 作用： 第一．实现有效的被动式制冷。这意味着在不消耗不可再生能源的情况下，降低室内气温，带走潮湿空气，并以气流降低皮肤温度，达到人体热舒适。 第二．提供新鲜、清洁的自然风维持室内空气的卫生，有利人的生理和心理健康。建筑通风的设计方法，是以建筑设计配合室外通风条件，提高室内有效风速，从而达到通风换气的目的。 分类：常见的生态式通风方式约略分成大循环、小循环、微循环三类 （1）大循环主要指的是在建筑尺度上的通风循环，实现的形式也多种多样. （2）小循环，指的是从房间尺度上考虑的通风设计，主要表现为替换式通风等形式.如，英国伦敦的HELICON （3）微循环，指的是从建筑构件尺度上考虑的通风设计，主要表现为双层幕墙等形式.如，WEAGHQ大厦 一、大循环 原理： 一家电讯公司的总部是一座三层的建筑，它采用对称的平面，中心部分设有一个小规模的中庭，或者更精确地说是一个比较大的采光井.通风系统包括一个自然通风系统和一个辅助的机械通风系统.自然通风通过中庭的管道效应来实现，建筑顶部设有6个线型阵列的通风塔来强化通风效果，中庭和风塔使得建筑总面积的70%都能自然通风.机械通风系统包括位于楼板构造中的散风装置.在白天迅速带走室内产生的热量，在夜间则缓慢地释放出来室内因声学需要而配置的声学反射板被整合到照明设备中在室外空气温度比较适合的情况下可直接向室内输送在其他情况下则经过人工降温或者加热后再送到室内使用在屋顶靠近风塔的地方配置有热量回收装置，这一装置可以将空气中的热量收集起来后再排到室外，收集起来的热量可以用来加热即将送入室内的冷空气.
居住建筑自然通风设计参考方法 D.1 小区自然通风设计 D.1.1 应采取定性设计、软件模拟和布局调整的方式进行小区自然通风设计，使小区自然通风利用效果达到本规范第4.0.2条的要求。 1 自然通风定性设计是指依据项目所在位置通风时段的主导风速和风向，考虑建筑物对气流的阻挡与引导作用，以有利于小区气流流动顺畅为原则，定性地布置建筑物。 2 自然通风软件模拟设计是指应用计算流体力学（CFD）软件，对小区自然通风进行定量的模拟设计。 3 布局调整设计是指根据自然通风软件模拟结果调整小区内的建筑布局和建筑形态，使小区整体有利于自然通风。进行布局调整后，应通过自然通风软件模拟确认布局调整后的自然通风利用效果。 D.1.2 采用自然通风软件模拟设计时，应以项目所在地点10米高度处通风时段的主导风速和风向为气象边界条件，按式D.1.2的规定采用梯度风设置来流风速。 V＝V0（H/10）α （D.1.2） 式中：V——项目所在地点任一高度的平均风速，m/s； V0——项目所在地点10米高度处通风时段主导风
向的风速，m/s； α——地面粗糙系数，可按表B.1.2选取。 表D.1.2 我国地面粗糙度类别和对应的地面粗糙系数α值 D.2 建筑单体自然通风设计 D.2.1 应在小区自然通风设计完成的基础上，进行建筑单体自然通风设计。建筑单体自然通风设计应对各套型分别进行，设计内容包括套型平面布置、开窗位置、开窗方式、外窗可开启面积等内容。 1 明确项目的套型类别； 2 根据小区自然通风模拟结果，确定建筑单体各个立面的风压分布； 3 根据建筑单位各个立面的风压分布，以有效利用风压通风为原则，合理设置合理布置套型的开窗位置和开窗大
浅谈在建筑节能中如何实现自然通风技术 1 自然通风技术的优势 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，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。 浅谈在建筑节能中如何实现自然通风技术 2 自然通风技术的原理及应用 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）提供新鲜空气；（2）生理降温；（3）释放建筑结构中蓄存的热量。 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。 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。 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。 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。双侧自然通风系统示意图，表示的是单侧的自然通风形式。 3 建筑设计中自然通风的实现 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围护结构开口的设计