利用自然风压、空气温差、密度差等对室内；矿井或井巷进行通风的方式。
由于空气温度的差异导致空气的密度产生差异,在地球重力的作用下,高温空气向上运动,低温空气向下运动.
ziran tongfeng
自然通风natural ventilation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，促使空气流动，使得建筑室内外空气交换。自然通风可以保证建筑室内获得新鲜空气，带走多余的热量，又不需要消耗动力，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。但自然通风与室外气象条件密切相关，难以人为控制。利用风压做驱动力的称风压通风，利用热压做驱动力的称热压通风。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：当室内空气温度高于室外时，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；而当室外温度高于室内时，则气流流向相反。多数情况下风压和热压是同时起作用的，这时主流空气的流向依两种驱动力的作用方向和强弱对比来确定。
不同建筑设计形成的自然通风形式有：①贯流式通风。俗称穿堂风。通常是指建筑物迎风一侧和背风一侧均有开口，且开口之间有顺畅的空气通路，从而使自然风能够直接穿过整个建筑。如果进出口间有阻隔或空气通路曲折，通风效果就会变差。这是一种主要依靠风压进行的通风。②单面通风。当自然风的入口和出口在建筑物的同一个外表面上，这种通风方式被称为单面通风。单面通风靠室外空气湍流脉动形成的风压和室内外空气温差的热压进行室内外空气的交换。在风口处设置适当的导流装置，可提高通风效果。③风井或者中庭通风。主要利用热压进行自然通风的一种方法，通过风井或者中庭中热空气上升的烟囱效应作为驱动力，把室内热空气通过风井和中庭顶部的排气口排向室外。在实际设计中，往往采用一些利用太阳能热作用的措施来增强热压的作用。
建筑自然通风设计计算技术导则Guideline for designing natural ventilation
前言 根据贵州省住房和城乡建设厅《关于下达<贵州自然通风建筑导则>编制任务的通知》（黔建科通〔2015〕151号）的要求，编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考国内外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本导则。 本导则主要技术内容是：1.范围；2.规范性引用文件；3.术语和定义；4.计算方法；5.自然通风量常用计算方法。 本导则由贵州省住房和城乡建设厅负责管理，由东南大学负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送东南大学（地址：南京市玄武区四牌楼2号东南大学动力楼401，邮政编码：210096）。 本导则主编单位：东南大学 贵州中建建筑科研设计院有限公司 本导则参编单位：贵州省建筑节能工程技术研究中心 本导则主要起草人员：钱华高迎梅郑晓红钟安鑫潘佩瑶李新刚黄巧玲漆贵海 周琦杜松李洋李金桃雷艳赖振彬王翔刘建浩 李元 本导则主要审查人员：向尊太陈京瑞杨立光胡俊辉董云王建国唐飞叶世碧 龙君
1 总则 (1) 2 术语和符号 (2) 2.1术语 (2) 2.2 符号说明 (2) 3 计算方法 (4) 3.1 一般规定 (4) 3.2 自然通风应用潜力 (4) 3.3 自然通风原理 (6) 3.4 自然通风策略 (8) 3.5 自然通风的设计计算步骤 (11) 4 自然通风量常用计算方法 (14) 4.1 理论分析方法 (14) 4.2 多区模型 (14) 4.3 计算流体力学（CFD） (14) C (16) 附录A：风压系数 p 附录B：有效热量法 (18)
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。
苏州市建筑设计研究院设计计算书 设计专业暖通空调 建设单位苏州和信房地产开发有限公司 工程名称和乔丽晶外商公寓 子项名称 设计编号03/171-10-100 工程号码 1 计算周晓东日期2004年3 月20 日 校对日期年月日 审核日期年月日 第本计1 页 本专业共本
本计算书内容为车库送排风(排烟)计算和前室(合用前室)加压送风量计算。 一．车库送排风(排烟)计算 1，一区防烟分区一： 面积1190m2，层高按3m计，排风（烟）量为： Q=1190*3*6ACH=21420CMH， 选用HTFC(DT)-III-No.25A型柜式排风（烟）离心机，参数为：21420CMH/550P(全压)/600rpm/11kw 由于该防烟分区靠近主出入车道，平时补风量一半由车道自然补风，一半由机械送风机承担。因此送风机选用HTFC(DT)-III-No.18B型柜式离心机，参数为： 10710CMH/420P(全压)/700rpm/4kw 该风量满足火灾时的补风量要求。 2，一区防烟分区二： 面积1800m2，层高按3m计，排风（烟）量为： Q=1800*3*6ACH=32400CMH， 选用HTFC(DT)-III-No.28A型柜式排风（烟）离心机，参数为：32400CMH/570P(全压)/550rpm/15kw 由于该防烟分区不靠近主出入车道，平时补风量按5ACH计算。因此送风机选用HL3-2A-No.8.5A型混流风机，参数为： 27000CMH/550P(全压)/960rpm/7.5kw 该风量满足火灾时的补风量要求。
3，二区防烟分区一： 面积870m2，层高按3m计，排风（烟）量为： Q=870*3*6ACH=15660CMH， 选用HTFC(DT)-III-No.22A型柜式排风（烟）离心机，参数为：15660CMH/500P(全压)/650rpm/7.5kw 由于该防烟分区靠近主出入车道，平时补风量一半由车道自然补风，一半由机械送风机承担。因此送风机选用HTFC(DT)-III-No.15B型柜式离心机，参数为： 8000CMH/425P(全压)/800rpm/3kw 该风量满足火灾时的补风量要求。 4，二区防烟分区二： 面积1340m2，层高按3m计，排风（烟）量为： Q=1340*3*6ACH=24120CMH， 选用HTFC(DT)-III-No.25A型柜式排风（烟）离心机，参数为：24120CMH/465P(全压)/550rpm/11kw 由于该防烟分区不靠近主出入车道，平时补风量按5ACH计算。因此送风机选用HTFC(DT)-III-No.25B型柜式离心机，参数为： 20100CMH/380P(全压)/500rpm/7.5kw 该风量满足火灾时的补风量要求。 二．前室（合用前室）加压送风量计算 甲合用前室面积为8m2，每层四扇双开门，一扇水管井检修门，按压差法计算送风量：
《住宅设计规范》关于日照、天然采光、自然通风的要求 (一) 2009-10-10 10:27 《住宅设计规范》5-6 5．1 日照、天然采光、自然通风 5.1.1 阳光是人类生存和保障人体健康的基本要素之一。在居室内部环境中能获得充足的日照是保证居者尤其是行动不便的老、弱、病、残者及婴儿身心健康的重要条件，同时也是保证居室卫生、改善居室小气候、提高舒适度等居住环境质量的重要因素。因此，本条规定在不同套型的住宅中，冬天应有一定数量的居住空间获得日照。在具体设计中，应量选择好朝向、好的建筑平面布置以创造具有良好日照条件的居住空间。 5.1.2 本条对有日照要求的房间规定了日照质与量的要求，并对不同气候区和不同规模城市的住宅分别规定了不同的有效日照标准和最低时数，具体要求和说明详见《城市居住区规划设计规范》（GB50180）中关于住宅建筑日照标准的规定。 5.1.3住宅建筑采光应以采光系数最低值为标准。本条应按国标《建筑采光设计标准》有关规定执行。在住宅方案设计阶段，应按5.1.3条对有关各种房间窗地面积比指标进行采光估算。以确保居室内部具有良好的天然光照度。本表按Ⅲ类光气候区单层普通玻璃钢窗为计算标准，其它光气候区的采光系数最低值和窗地面积比按《建筑采光设计标准》执行。本条规定适用于侧面采光，其采光面积以有效采光面积为准计算。离地面高度低于0.50m的窗洞口面积其光线照射范
围低而小，所能获得的有效照度极小，故不计入采光面积之内，以保证有效的天然光照度；窗洞口上沿离地面刻度不宜低于2m，以避免居室窗口上沿过低而限制光照深度，影响室内照度的均匀性和房间一定深度达到的要求，当采光口上有深度大于1m以上的外廊和阳台等遮挡物时，其有效采光面积可按采光面积的70%计算。采用水平天窗采光者，其有效采光面积将增大，采光口面积按采光标准计算。 5.1.4 住宅卧室、起居室（厅）应有良好的自然通风。在住宅设计中应合理布置上述房间外墙开窗位置、方向，有效组织与室外空气直接流通的自然风。本条文强调卧室、起居室（厅）应组织相对外墙窗间形成对流的穿堂风或相邻外墙窗间形成流通的转角风。当住宅设计条件受限制，不得已采用单朝向型住宅的情况下，应采取户门上方通风窗、下方通风百叶或机械通风装置等有效措施，以保证卧室、起居室（厅）内良好的通风条件。 5.1.5 房间的通风开口大小不等于窗户的面积，现实中许多房间的窗户采用推拉窗、固定亮子等形式，大大缩小了可开启的通风口面积。本条要求确实保证通风口的面积。 5.1.6 严寒地区住宅的窗户密闭性要求高，并且长期关闭，不利于空气流通，因此卧室、起居室（厅）等应设置可开启的气窗等进行定期换气。厨房及无直接自然通风道的位置宜设于窗户或进风口相对的一面，以保证全室换气。 5．2 保温、隔热 5.2.1 住宅建筑应采取冬季保温和夏季隔热防热措施，以保证室内的热环境
1. 主厂房通风 1.1汽机房通风 本工程汽机房布置2台出力为350MW的汽轮发电机组，除氧器露天布置散热量为：Q=2x2280000 =4560000 W 采用自然进风、屋顶通风器自然排风的通风方式 汽机房自然通风量校核计算详见： 根据工程情况，设屋顶通风器：4.5米喉口， 36mX2台机组=72m
原始设计参数 表1.1-1 夏季大气压P(hPa)972.3夏季室外通风计算温度t w(o C)33 进风温度t j(o C)33对应室外进风计算温度的空气容重Υw(kg/m3) 1.107进排风温差(o C)8 排风温度t p(o C)41对应排风计算温度的空气容重Υp(kg/m3) 1.079作业地带温度t g(o C)35 室内平均温度t n(o C)38对应室内平均计算温度的空气容重Υn(kg/m3) 1.089ρ=ρ0*(T0*P/P0/T)
表1.1-2序号散热量/每台机 合 计 12280000 45600003456000042032000518360006 1883000 式中: G=3.6Q/(1.01*(t p -t j )) 表1.1-3h 流量系数开窗面积(m) μ(m 2)27005251进风体积L j (m 3/h)排风体积L p (m 3/h)名 称L j =G/r j ，L p =G/r p 汽机房通风所需通风量计算 开窗面积及窗扇形式 窗号窗 扇 形 式 主厂房内设备散热量(W)主厂房内散热量总计Q(W)主厂房内自然通风量G(kg/h)1 2.70 固定百叶窗0.525115528.40固定百叶窗0.525194315.30对开窗加中悬窗0.62254 33.20屋顶自然通风器 0.84 324 72 4.5
建筑设计中自然通风的重要性及九大设计要求 建筑设计中自然通风的重要性及九大设计要求 随着人们对于环境保护意识的加深，保持良好的自然通风不仅能够增 加室内空气质量，更能有效减少细菌、病毒在室内的停留时间及浓度，降低人们染病的机率，所以自然通风的设计在建筑设计中尤为需要考虑。 现代人们对于自然通风的利用已不同于以前开窗、开门通风，而是综 合利用室内外条件来实现。今天我们来探讨下自然通风的设计要求。 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.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。 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，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。 7.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。 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.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。 小编小结：自然通风技术是一门与气候相适宜的生态技术。在实际的 运用过程中，应结合建筑材料、自然采光、地下蓄冷蓄热、自动控制 等技术，对实际案例进行深入研究。随着生态、绿色建筑及可持续发 展理念的推进，健康的通风方式将被广泛利用。
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
国家体育场项目自然通风效果模拟分析 ——清华大学陈玖玖李先庭中国建筑设计研究院丁高李莹 工程概况 国家体育场坐落在北京奥林匹克公园中心区南部，俗称“鸟巢”，是北京2008年奥运会的主会场，承担开幕式、闭幕式和田径、足球决赛等活动和赛事。国家体育场占地20.4万平方米，建筑面积25.8万平方米，长333m，宽298m，高69m。其中地下3层，地上7层。 国家体育场观众席的通风设计采用自然通风方式，体现了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的宗旨。除3、4层以外的区域，包括观众席等处都充分利用场地的出入通道作为自然通风的进风口。由于国家体育场采用的是自然通风，因而在保证热安全的情况下，体育场的正常使用和观众区的热舒适是最需关注的问题。 本文的目标是，针对国家体育场建筑结构的特点，运用计算流体力学(CFD)模拟的手段，对其在典型夏季条件下的比赛区和观众区的自然通风效果(气流速度和温度)进行模拟分析，得到各处的温度、速度等相关的数值模拟结果;并对以上计算结果采用热安全性和热舒适性两种指标对国家体育场自然通风的效果进 行分析和评价。 在本次分析中，采用的商用CFD计算程序是PHOENICS。 物理模型及计算 首先对国家体育场进行了物理建模。设定计算区域为440m×360m×90m的方型区域，将体育场置于计算区域中心。为了模拟自然通风下体育场内部的气流组织，将计算区域的各个面均设为相对压力为0Pa的边界，通过体育场内的人员和灯光发热与外部产生热压，从而形成空气流动。因为模拟的是2008年奥运会开幕式当晚的自然通风效果，因而，我们把计算区域的各个面和场外空间的空气温度设为25℃。本文只考虑纯热压下自然通风的不利工况。 由于国家体育场的外形及其内部结构情况非常复杂，所以必须其进行简化。体育场外部结构在对自然通风口无阻挡的情况下，可以不予考虑。看台部分按照实际情况简化成为上、中、下三层，在忽略其形状上的细节后，以简单的圆和直线组合成计算用的模型，其XYZ方向的尺寸为342.7m×266m×46.5m。第一层和第二层看台之间的空间是流动的最主要入口。外围三、四层为设有恒温空调的封闭区域，在模型简化的过程中以一个24℃恒温的圆环代替;对于第三层看台的马鞍形形状用平面代替，忽略了看台表面的座椅以及阶梯，统一处理成平面。看台上的各个出入口均按照实际的尺寸给出，忽略出口处的形状细节。体育场顶部的形状采用简单的圆和直线组合而成，忽略其马鞍形的形状，根据其顶部的通透面积占整个面积的比例，建模时将顶部部分面积挖空，成为空气流动的通道。图1为简化后国家体育场的物理模型。 同时，我们将整个看台上部垂直高度2m内的空间作为热源区域，包括观众发热720万W和灯光照明辐射热50万W，热量均匀分布;比赛区域内设定50万W的热源作为开幕式时人员发热量，热源在XY方向的尺寸为130m×95m。
建筑自然通风的研究与应用现状 （姓名：学号：） 摘要：在建筑能耗越来越大的今天，自然通风是重要的绿色建筑被动式设计策略，对于节能减排，提高建筑环境舒适度和改善室内空气品质等方面具有至关作用。本文主要针对自然通风的特点和原理、自然通风的影响因素以及目前自然通风的研究方法进行具体总结，最后在目前自然通风的研究现状下，写出自己以后对自然通风更深一步研究想法。 关键字：建筑能耗，自然通风，特点和原理，影响因素，研究方法，研究想法 0引言 改革开放以来，人们的生活水平在不断的提高，居住环境条件也在不断的改善，因此，建筑能耗也越来越大。在一些发达国家，建筑能耗占社会总能耗的比例为30%~40%，这其中又以暖通空调能耗所占的比例最高。在我国，近十年来建筑能耗总量正以惊人的速度在增长。2001年，社会总能耗中的27.6%是建筑能耗，现在这个比例差不多达到30%。据预测，当2020年时，这个比例将达到35%，而建筑能耗中的60%~70%将是空调系统的能耗。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,使人感到精神的压抑和烦躁，甚至会导致一系列健康问题，如“病态建筑综合症”。自然通风作为一种节能的通风技术，一种有效的被动式制冷手段，它利用可再生能源（风能）来降低室内温度，带走室内湿气，降低了不可再生能源的消耗，有利于减少建筑能耗，它是建筑节能领域里最廉价的技术措施之一。因为室内四季的负荷变化受室外气候条件的影响很大，因此在很多情况下，采用合理的通风技术既可以满足室内人员对舒适度的要求，又减少空调系统的运行时间。做到建筑与景观发展，自然与人和谐共生的境界。 1 自然通风的特点及原理 1.1自然通风的特点 自然通风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,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,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,主要包括以下优点①节能②排除室内废气污染物,消除余
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。
纵观传统民居，因气候环境不同，形态各异，但在适应当地气候、环境时，都是通过有效的建筑形式，做出积极的反应。其中，利用建筑进行围合，营造宜人的内部居住环境，是中国传统民居建设中行之有效的设计措施。 建筑四周围合，中央为天井（或称为内院），通过建筑与天井的组合，有效组织室内自然通风，产生自然通风的原理为：四周墙壁遮挡日辐射，使得天井在白天受到的太阳辐射较少，比较阴凉，加上院内植被、水体的蒸腾作用和调节，进一步降低院落内空气温度，此时室内气温较高，院内冷空气在热压作用下流向室内；夜晚，院内空气受到周边建筑影响加热上升，而上空冷空气下沉，并渗透到建筑内，有效改善室内热环境。在室外风速较大的情况下，内院处于负压区，自由对流比较活跃，热空气上升，受顶部风的影响迅速排走，“抽风”效果明显，可促进室内自然通风。 图2-7所示安徽民居，以天井为中心，建筑向内开敞，夏季利用天井效应，加强通风效果，而建筑四周封闭，同样立于冬季保温。 长江中下游地区夏热冬冷，为满足生活需求，利用自然通风进行夏季降温，冬季除湿，
民警将设计相对开敞，如图2-8所示，通过围合形成天井组织采光、通风来适应这种气候。天井按所处位置可分为前天井、中天井、后天井和侧天井，一般进深和面积常常不太大，且南北短、东西向长，拔风效果明显，宜于将街道风引入室内。此外，在天井一侧常设置有狭长封闭空间，成为避弄，窄小封闭空间对进入室内的空气又加速的功效，立于增强建筑整体通风效果。 门窗是组织民居通风的重要条件，在建筑设计中具有很大的灵活性。如江南民居门窗面积大，常常充满整个开间，窗台位置较低甚至采用落地窗形式，加大室内进风量。有的落地窗为可拆卸式，在夏季将其拆除，使凉风最大限度进入室内，冬季再安装完整，以便防风保温。门窗多采用漏窗形式，如图2-9所示南京甘家大院的门窗，丰富的造型，精美的制作，极大美化了建筑，同时也有利于室内自然通风。 屋顶也是组织建筑自然通风的重要构件，如湿热地区的干阑式建筑，采用大屋顶、深挑檐的形式，加大建筑阴影面积，强化通风散热效果；而夏热冬冷地区的江南传统民居，通过屋檐出挑来避免太阳直射和加强自然通风，缓解夏季湿度过大带来的闷热感。（研究不同地区屋檐出挑深度的不同情况，满足当地的气候需求） 传统民居建设讲究与周边环境的协调，在适应当地自然气候条件的基础上，结合人们的居住习惯，创造出舒适、宜人、健康的居住环境，这些对现代住宅设计亦有重要的知道意义和参考价值。 管式住宅是柯里亚提出的一种狭长的住宅模式，了利用被动式的通风手段，组织室内自然通风，适应印度炎热的气候状况。具体原理是将坡屋顶与剖面设计结合，内部设计成高畅贯通空间，形成类似烟囱的通风管道，以形成持续不断的自然通风。热空气经入口进入采风塔，与温度较低的塔壁接触，受冷变重而向下流动，流经房间设置的空气出入口，被抽到房间内部。经一天的热交换，到夜晚采风塔壁面温度升高，则起作用原理与白天的相反。 第一座管式住宅建于1962年，平面设计18.2米长，3.6米宽，强调住宅的横向通风效果。房子围绕一个露天的院子布置，采用内向形态，对外封闭以遮挡烈日。坡屋顶结合剖面设计，内部形成连贯的空间，热空气进入室内沿着斜坡屋面上升，利用文丘里管现象从顶部将热空气排除，然后吸入新鲜空气，室内通风效果好。同时利用门口处的可调百叶窗进入室
隧道通风要求 施工通风方式应根据隧道的长度、掘进坑道的断面大小、施工方法和设备条件等诸多因素来确定。在施工中，有自然通风和强制机械通风两类，其中自然通风是利用洞室内外的温差或风压差来实现通风的一种方式，一般仅限于短直隧道，且受洞外气候条件的影响极大，因而完全依赖于自然通风是较少的，绝大多数隧道均应采用强制机械通风。通风方式机动车辆通过隧道时排出的废气，含有多种对人体有害的物质，柴油车排出的黑烟和车辆卷起的尘埃还会降低隧道内的能见度。因此，通风的目的就是要保证隧道内空气符合卫生标准和有足够的透光率。隧道通风主要是采用从隧道外部引进新鲜空气的方法。由汽车活塞效应所产生的交通风风量同自然风产生的风量总和，大于隧道内相应交通量所需通风量时，采用自然通风方式即可，否则需要采用机械通风方式。隧道长度和交通量是选择通风方式的主要依据，此外还要考虑隧道种类、地形、地质、气象等影响因素。机械通风方式按风的流动方向可分为纵向式通风和横向式通风。前者风的流动方向与隧道轴线方向一致，后者风的流动方向与隧道轴线方向正交。路线坡度、海拔标高、车速以及隧道横断面面积，车流的构成等，对通风量均有影响。实现机械通风的主要设备是通风机，可分为轴流式通风机和离心式通风机。 隧道通风规定要求： 1 主风机安装必须满足通风设计的要求，洞内辅助风机应安装在新鲜
风流中；对于压入式通风，主风机应架设在距洞口大于30m、一定高度的高架上。 2 主风机应保持正常运转，如需间歇时，因停止供风而受影响的工作面必须停止工作。 3 通风机前后5m范围内不得堆放杂物，通风机进气口应设置铁箅，并应装有保险装置，当发生故障时应能自动停机。 4 通风机应有适当的备用数量。 5 当巷道内的风速小于通风要求最小风速时，可布设射流风机来卷吸升压，提高风速。
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
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。
通风系统的自然风压测算（补充） 掌握通风系统最大和最小自然风压对提高矿井通风管理水平至关重要。测算自然风压是通风管理主要工作内容之一。测算自然风压一般应在每年的高温和寒冷季节进行，也可以与阻力测定结合进行。 测定通风系统自然风压，首先要确定通风系统的最低和最高标高值，以最低标高将通风系统分为进风和回风两部分，分别测算进、回风侧最低与最高标高之间空气柱的位能。如图A ，1－2－3－4－5－6－7－8为通风系统，最低标高为5－6水平，最高标高为风机入口8点，0点为进风井筒的垂直延长线与过8点水平线的交点，则进风侧空气柱为0－1－2－3－4－5，回风侧空气柱为6－7－8。 测算自然风压时，进、回风侧的空气柱的上下标高要取相同值。 图A 测算通风系统自然风压测点布置 准确测算空气密度和减小测段高度是准确测算自然风压的关键。 为了准确地测算进回风侧空气柱的平均密度，应在密度变化较大的地方，如井口、井底、倾斜巷道的上下端及风温变化较大的地方布置测点，将进回、风侧分为若干个测段，并在较短的时间内测出各点风流的绝对静压力P 、干湿球温度t d 、t w 、相对湿度?。测算各个测段的高度和平均空气的密度，然后采用高度加权法计算进、回风侧的空气柱重量。自然风压H N 公式如下： )( ∑∑-=mj j mj i n Z Z g H ρρ 1 式中：Z i , Z j ― 分别是进风段i 和回风段j 的高度，m ； ρmi ，ρmj ―进风段i 和回风段j 内空气平均密度，kg/m 3 ； 每个测段可设若干个测定密度的测点，测段密度的平均值为： ρρm i i n n ==∑11 2 最低标高线
***项目 自然通风报告 项目名称： 项目地址： 建设单位： 设计单位： 负责人： 审核人： 报告编号： 报告日期：
***项目自然通风分析 一、项目概况 本项目位于福州市闽侯县祥谦镇,总用地面积159996 m2，总建筑面积158841.22m2，其中地上建筑面积143429.72 m2，地下建筑面积 15411.5 m2，建筑密度42.84 %，容积率1.261，绿地面积16798.5 m2，绿地率10.05%。总平面布局如图1： 图1 ***项目总平面图
二、建立模型 1、风环境条件 项目位于福州市，该地区属于海洋性亚热带季风气候区，全年冬短夏长，温暖湿润，日照充足，雨量集中，市区年平均气温20.3℃，月平均气温最低值是11.4℃（一月份），最高是29.0℃（7月份）。年平均降水量1348.8毫米，年平均日照1755.4小时。全年主导风向为东南风，夏季以东南风为主，平均风速为4.2m/s，冬季以西北风为主，平均风速为3.1m/s。 2、模型图 本报告采用CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体力学）的方法对建筑周围的风环境状况进行模拟评价，采用目前国内比较流行的CFD商用软件绿建斯维尔建筑通风Vent2014软件进行模拟计算。 将小区建筑模型导入CFD计算软件Vent2014进行三维流动数值模拟从而得到建筑周边的流场和建筑表面的压力分布。为了简化建模，对模型做了适当的简化，忽略了部分对风压分布影响较小的部件。 本次室外风环境分析主要对该区域内的主要建筑及建筑周边的建筑进行分析， 分析区域如图2、图3、图4所示：
防烟排烟系统自然通风与自然 排烟(新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0551
防烟排烟系统自然通风与自然排烟(新版) 自然通风与自然排烟，是建筑火灾烟气控制防烟和排烟的方式之一，都是经济适用且有效的防排烟方式。 一、自然通风方式 （一）自然通风的原理 自然通风是以热压和风压作用的不消耗机械动力的、经济的通风方式。如果室内外存在空气温度差、或者窗户开口之间存在高度差，就会产生热压作用下的自然通风。当室外气流遇到建筑物时产生绕流流动，在气流的冲击下，将在建筑迎风面形成正压区，在建筑屋顶上部和建筑背风面形成负压区，这种建筑物表面所形成的空气静压变化即为风压。当建筑物受到热压、风压同时作用时，外围护结构各窗孔就会产生内外压差引起的自然通风。由于室外风的风
向和风速经常变化，导致风压是一个不稳定因素。 （二）自然通风方式的选择 当建筑物发生火灾时，疏散楼梯间是建筑物内部人员疏散的唯一通道；前室、合用前室是消防队员进行火灾扑救的起始场所，也是人员疏散必经的通道。因此，在火灾时无论采用何种防烟方法，都必须保证它的安全，防烟就是控制烟气不进入上述安全区域。 对于建筑高度小于等于50m的公共建筑、工业建筑和建筑高度小于等于100m的住宅建筑，由于这些建筑受风压作用影响较小，利用建筑本身的采光通风，也可基本起到防止烟气进一步进入安全区域的作用，因此，采用自然通风方式的防烟系统，简便易行。当采用凹廊、阳台作为防烟楼梯间的前室或合用前室，或者防烟楼梯间前室或合用前室具有两个不同朝向的可开启外窗且可开启窗面积符合《建筑防排烟系统技术规范》规定时，如图3-10--10-1～图3-10-3所示，可以认为前室或合用前室自然通风性能优良，能及时排出因前室的防火门开启时，从建筑内漏入前室或合用前室的烟气并可阻止烟气进入防烟楼梯间。
自然通风在建筑设计中的应用 王兴龙 天津市建筑设计院天津邮编300074 摘要：良好的自然通风设计能给人们带来健康、舒适的居住环境，它是衡量一个建筑总体设计是否优秀的重要指标。本文就对自然通风在建筑设计中的应用进行了分析。 关键词：自然通风建筑设计应用 建筑内部良好的通风是决定人们健康、舒适的室内环境的重要因素之一。它通过空气的更新及气流的作用对人体起着直接的影响，并通过对室内气温、湿度及内表面温度的影响而间接对人体产生作用。通风具有三种不同的功能： 一是健康通风。利用室外的新鲜空气更新室内由于居住、生活而被污染的空气，以保持室内空气的洁净度达到某一个最低标准水平。这是无论在何种气候条件下，建筑者首先需要保证的。 二是舒适通风。通过人体周围空气流速的增加，而增强人体散热并防止由皮肤潮湿引起的不舒适感，民改善人的舒适条件。 三是降温通风。当室内气温高于室外气温时，利用通风使建筑内部构件降温。 合理组织自然通风，引风入室，争取“穿堂风”，也就是这里所说的利用舒适通风与降温通风，是火热地区建筑对自然通风的主要要求。火热地区建筑对自然通风的另一个要求是“间歇通风”，即在室外较热时，把大部分门窗关闭，减少通风量。而在室外较凉爽时，把大部分门窗打开通风。 1 通风的功能与要求 1.1 健康通风 持续的健康通风与气候条件无关，健康通风的功能是为人体呼吸和烹调提供必需的氧气量，防止过量的二氧化碳以及令人不愉快的气味。当应用无烟道的采暖和烹调设备时，通风率应保证使一氧化碳及其他燃烧产物低于危害健康的水平。 1.2 舒适通风 舒适通风的目的是为室内提供舒适的热环境条件。这包括防止由于温热感及皮肤潮湿造成的不舒适。气流速度在室内分布的不均匀性对人体舒适产生影响，而通过室内的气流量与气流速度之间并无直接的数量关系。因此，虽然热舒适通风的要求常以气流速度的加以规定，