一、自然通风技术的原理及应用
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( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改建筑节能-浅析热压作用下的自然通风(最新版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.建筑节能-浅析热压作用下的自然通风(最新版)摘要:建筑的自然通风对人类健康和建筑节能及城市的可持续发展都起着不可替代的作用。
在建筑节能设计中,可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔—如楼梯间、中庭、拔风井等满足进排风口的高差要求,并在顶部设置可以控制的开口,将建筑各层的热空气排出,达到自然通风的目的。
热压式自然通风更能适应常变和不良的外部风环境,通过建筑竖井、烟囱、屋顶、双层维护结构等手段实现和加强建筑内部自然通风,有效改善室内空气品质。
建筑内部自然通风设计是与气候、环境、建筑融为一体的整体式设计。
关键词:自然通风;生态;热压;漏斗效应;热舒适性风是人类生存空间中的生态因子,它降低了能耗,减少了污染,提高了室内空气品质和人体的舒适感觉,为居住者和使用者提供了良好的生活与工作环境。
在炎热地区的建筑中,自然通风降低室温,驱除异味,保持房间空气新鲜,是实现生态建筑的重要手段。
一.自然通风的原理:在建筑中,自然通风主要是靠建筑物的一些开口(门,窗等)和空间组织〔过道,中庭,天井等)来实现的,如果建筑物的开口两侧存在压力差⊿p,空气就会在这个压力差的作用下产生流动,空气流过此开口时所受到的动力也就等于⊿p。
⊿p=ξv?ρ/2其中:v一空气流过窗孔时的流速;ρ一空气的密度;ξ一窗孔的局部阻力系数。
自然通风器的通风排气原理:
1•厂房内外空气温度差造成的热压,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,从自然通风器排出室外。
2•厂房外风力造成的风压促使空气流动,形成厂房内外空气交换的动力,促使厂房内空气向上从屋顶自然通风器排出。
3•伯努克效应,即孔口外流动的空气,能加速孔口内空气排出的速度,即从自然通风器洞口形式上拔力。
厂房自然通风通风排气原理
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。
麦克威并列风道式自然通风器(MCW1
型通风天窗)排气原理
麦克威流线型自然通风器 MCW5型通风天窗)排气原理
有关自然通风器的相关技术资料请参考四川麦克威科技主编的
最新国标图集11CJ33《通风采光天窗》,图集可到四川麦克威网站下载。
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。
合
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。
自然通风在建筑设计中的应用作者:代建宏来源:《城市建设理论研究》2013年第26期摘要:作为建筑节能设计的重要一环,自然通风设计能减少建筑运行费用,为人们提供自然、健康、舒适的环境,是一种健康、环保、可持续的节能方式,在建筑中得到广泛的应用。
本文对自然通风的原理、设计时要考虑的限制因素进行了分析,对自然通风在建筑设计中的应用实践进行了探讨。
关键词:自然通风建筑设计应用中图分类号:TU2文献标识码: A自然通风是指利用空气温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。
1.自然通风设计概述目前,许多建筑中都开始使用自然通风技术,之所以大力推崇此项技术,就是为了用其带替空调体系,降低能耗。
在此步骤中有两项内容是非常关键的。
首先是实现有效被动式制冷,在外界的温度以及湿度等非常小的时候,它能够在不使用能源的状态下进行降温减湿活动,将室内的温度和水分降低,确保给人一种舒适感。
它不仅能够降低对能源的使用,减少污染,而且是一种完全和谐的发展理念。
其次是能够带来非常清新的新风,对于提升人的身心健康来讲意义非常的重大。
目前空气质量下降的关键问题就是因为没有足够的新风进入其中。
长时间的使用空调,引发了许多问题,使用自然的通风能够将屋内的不清新的气体去除,而且还能够实现人与自然地和谐发展。
2.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。
2.1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”。
建筑节能设计的风能利用原理建筑节能设计是为了降低建筑物的能耗,减少对环境的影响,提高建筑的可持续性。
在建筑节能设计中,风能的利用成为一项重要的技术手段。
本文将介绍建筑节能设计中风能利用的原理和方法。
一、风能的来源与特点风能来自于风的运动,具有可再生、广泛分布、低碳排放的特点。
在建筑中,风能可以通过合理的设计和布局进行利用,实现节能目的。
二、自然通风自然通风是建筑节能设计中常用的一种方法。
利用建筑物周围的风来进行通风,实现建筑内部空气的流通和新鲜空气的进入。
自然通风可以通过以下几种方式来实现:1. 建筑立面设计:合理设置门窗、通风口等通风装置,使得自然风能够顺利地进入建筑内部。
2. 建筑布局规划:考虑建筑相对位置和周围环境的风向、风速等因素,合理布局建筑,以利用自然风进行通风。
3. 气流引导设计:通过设置气流引导装置,如风口、风帆等,引导自然风进入建筑并形成流通。
自然通风可以有效地改善建筑内部的空气质量,减少机械通风的需求,从而降低能耗。
三、风能发电除了自然通风,建筑节能设计还可以利用风能进行发电,实现能源的自给自足。
风能发电采用的主要技术是风力发电机组。
风力发电机组根据风的动力驱动叶片旋转,进而通过发电机转化为电能。
在建筑节能设计中,风力发电机组可以安装在建筑物的屋顶、墙面或者附属设施上。
通过合理的布局和选型,建筑可以利用风能发电,减少对传统能源的依赖,并降低能耗。
四、风能利用的设计考虑因素在进行建筑节能设计中,考虑以下几个因素对于风能利用至关重要:1. 建筑的位置和环境:建筑所处的地理位置、气候条件以及周围环境的影响会直接影响到风能的利用效果。
2. 建筑的外部设计:合理设计建筑的立面、通风口等,以利于风能的进入和利用。
3. 气流引导装置:通过设置风口、风帆等气流引导装置,引导自然风进入建筑并形成流通。
4. 发电系统的选型和布置:在利用风能进行发电时,选择合适的风力发电机组,并进行合理的布置,以最大程度地提高风能转化效率。
博物馆调研汇报——绿色建筑技术自然通风的利用引言在当前环境保护和可持续发展的背景下,绿色建筑技术正逐渐受到人们的关注和重视。
博物馆作为文化传承和展示的重要场所,如何应用绿色建筑技术,提高能源利用效率和环境质量,已成为研究的热点。
本文将对绿色建筑技术中的自然通风进行调研,并总结其在博物馆中的应用和未来的发展趋势。
自然通风技术概述自然通风是指利用自然气流进行室内空气的更新和调节的一种通风方式。
相比于传统的机械通风系统,自然通风具有节能、环保、降低噪音等优势。
在绿色建筑中,自然通风技术被广泛应用,并取得了一定的成果。
自然通风原理自然通风的原理是利用气流的压差和热对流的效应,通过建筑内外温度差异的产生气流,以实现室内空气的流动。
凭借地形、建筑朝向、窗户位置和形状等因素,能够实现自然通风的建筑物可以在没有机械通风的前提下,实现室内空气的自然更新。
自然通风的不同模式自然通风可分为自然驱动通风和可控自然通风两种模式。
自然驱动通风是通过建筑设计的被动手段,利用气流的压差和自然对流的效应实现室内空气的流动。
可控自然通风则结合了可调节的开窗设施和传感器等技术,可以根据实际需求调整通风的风速和风量。
博物馆中自然通风技术应用实践博物馆是一种高密度人流活动场所,如何在保证室内空气质量的前提下,减少能源消耗,是博物馆绿色建筑设计中的一大挑战。
以下是博物馆中自然通风技术应用的实践案例:1.艾奥瓦州立大学美术馆艾奥瓦州立大学美术馆采用了自然通风系统,在保证室内空气质量的同时,减少了机械通风系统的能耗。
美术馆中设置了一系列可调节的窗户和传感器,根据室内温度和湿度的变化,自动调节通风风量和风速,提供舒适的室内环境。
2.新加坡国立博物馆新加坡国立博物馆采用了自然通风和冷却系统相结合的设计,通过在建筑中设置开放式庭院和水景,利用自然气流和水的蒸发效应,实现室内的自然通风和降温。
博物馆还使用可调节的遮阳设施,控制太阳辐射进入室内,以充分利用自然光线。
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。
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。
自然通风的原理自然通风是指通过自然气流的流动来实现室内外空气的交换和通风。
它是一种简单、经济、环保的通风方式,广泛应用于建筑物的通风系统中。
自然通风的原理涉及气流的产生、流动和排出,下面我们来详细了解一下自然通风的原理。
首先,自然通风的原理之一是温度差异。
当室内外温度存在差异时,就会形成气流。
在夏季,室外温度高于室内温度时,热空气会向上升,而冷空气则会下沉,形成自然对流。
这样,热空气从高处流出,冷空气从低处流入,实现了室内空气的更新和通风。
其次,风压差也是自然通风的原理之一。
当室内外风压存在差异时,就会产生气流。
风是由气流形成的,而气流的产生受到风压差的影响。
当室内外风压差较大时,就会形成气流,使室内空气得以更新,实现通风效果。
此外,气流的流动也是自然通风的原理之一。
气流的流动是由温度差异和风压差共同作用的结果。
当温度差异和风压差存在时,就会形成气流的流动,从而实现室内外空气的交换和通风。
最后,气流的排出也是自然通风的原理之一。
当室内外气流形成后,需要有通风口或排风口来排出室内的污浊空气,使新鲜空气能够流入室内,实现通风效果。
总的来说,自然通风的原理是通过温度差异、风压差、气流的流动和排出来实现室内外空气的交换和通风。
通过合理设计建筑结构,设置通风口和排风口,可以更好地利用自然通风的原理,改善室内空气质量,提高人们的生活舒适度。
同时,自然通风也是一种节能环保的通风方式,对于建筑节能和环保具有重要意义。
因此,在建筑设计和施工中,应该充分考虑自然通风的原理,合理利用自然气流,实现良好的通风效果。
防烟排烟系统自然通风与自然排烟集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-防烟排烟系统自然通风与自然排烟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。
图3-10-1利用室外阳台或凹廊自然通风图3-10-2利用直接向外开启窗的自然通风图3-10-3有两个不同朝向的可开启外窗防烟楼梯间合用前室(三)自然通风设施的设置1.封闭楼梯间、防烟楼梯间每5层内的可开启外窗或开口的有效面积不应小于2.00㎡,且在该楼梯间的最高部位应设置有效面积不小于1.00㎡的可开启外窗或开口。
风力、自然通风、空气调节等技术在建筑中的应用建筑工程一直是我们生活中的重要领域之一,而随着技术的不断发展和更新换代,风力、自然通风、空气调节等技术也逐渐应用于建筑中,成为建筑工程中不可或缺的一部分。
这些技术在建筑中的应用不仅能够提高建筑的安全性和舒适度,还能够有益于环境保护,下面我们来详细探讨一下这些技术在建筑中的应用。
风力技术在建筑中的应用风力技术是指控制和利用风的能源,通过合理的设计和布局来利用风力的作用。
在建筑领域中,风力技术常常被应用于建筑的通风、散热、采光等方面。
例如在一些高层建筑中,如果没有良好的通风系统,夏季高温天气会导致室内温度过高,给居民带来不适甚至健康问题,而利用风力加强通风效果则能够解决这个问题。
而在冬季,采用风力技术可以有效地减少窗户结霜,在保温的前提下,减少能源的浪费。
为了促进房间内空气的流通,设计工程师通常会在建筑的顶部或墙壁上设置一些透风口,利用自然的气流使空气更加流畅自然。
此外,风力技术还可以被应用在建筑立面的设计上,如在建筑立面设置风帘、防风墙等,不仅使建筑的外观更加美观,还可以有效地增加室内保温性能,节约能源。
自然通风技术在建筑中的应用自然通风是指利用自然气流进行通风的技术,在建筑领域中,因其低成本和节能的特点而受到广泛的应用。
自然通风可以通过建筑本身的形状、高度、朝向、开口等设计来实现。
例如,设计师在建筑的立面上设计出大小不一的狭缝或孔洞,利用风的自然气流将外部的空气吸入室内。
在建筑内部,设计师可以通过设置立体花坛等设施,将空气进行过滤和净化,提高空气质量。
此外,自然通风技术还可以减少对空调和通风系统的依赖,从而降低能源成本。
在一些旅游胜地和度假村,利用自然通风技术设计的建筑更加吸引人、对环境更加友好。
空气调节技术在建筑中的应用空气调节技术是指控制热、湿度、空气质量等参数,适应室内建筑物的舒适性和健康要求的科技。
在现代建筑中,空气调节技术应用广泛,其主要作用是改善室内环境质量,减少疾病和污染等问题。
自然通风技术在建筑节能中的应用摘要:本文首先介绍了建筑中自然通风技术的作用原理,提出自然通风技术要与建筑所处地域的自然地理气候特征相适应,节约能源和保持良好的室内空气品质。
关键词:自然通风原理应用0前言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。
1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。
1.1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。
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。
高温作业厂房自然通风高温作业厂房自然通风一、引言工业生产中的高温作业常常会给工人带来很大的身体负担和健康风险。
为了解决这个问题,很多企业开始关注并采用自然通风技术来改善厂房内部的空气质量和温度。
本文将介绍高温作业厂房自然通风的概念、原理、设计要点以及优缺点。
二、概念高温作业厂房自然通风是指通过利用自然气流进行室内外空气交换,以达到降温降湿、改善空气质量的目的。
通过合理的设计和规划,可以使热空气排出,新鲜空气进入,从而提供一个适宜的工作环境。
三、原理自然通风的原理是利用室内外温差、气压差和风力等因素实现自然气流的流动。
在高温作业厂房中,通过设置通风口和排风口,利用高压区和低压区的气流差异,让热空气从排风口流出,新鲜空气从通风口流入。
这样能够有效地降低室内温度,改善空气质量。
四、设计要点1.合理位置和数量的通风口和排风口:根据厂房大小和热区分布,选择通风口和排风口的位置和数量。
通风口应设置在低温区,排风口应设置在高温区,以实现热空气的排出和新鲜空气的进入。
2.通风通道的设计:通风通道的设计应考虑自然气流的流通流向和速度。
通风通道应尽量直接,避免多弯曲以减小气流的阻力。
对于大型厂房,可以设置气流引导设备,如导风罩,以增加自然气流的流动效果。
3.防止外部热量的入侵:在设计通风口和排风口时,应考虑到外部热量的入侵。
可以设置遮阳设备或利用植被进行遮挡,减少太阳直射的影响。
4.自动调节控制系统:为了适应不同季节和天气条件下的通风需求,可以配备自动调节控制系统。
该系统可以根据室内外温度、湿度和风力等参数,自动控制通风和排风口的开闭,达到最佳的通风效果。
五、优缺点高温作业厂房自然通风的优点主要有以下几个方面:1.降低能耗:自然通风不需要额外的能源消耗,可以降低厂房的运行成本。
2.提高工作环境:自然通风能够降低室内温度,改善空气质量,为工人提供一个舒适的工作环境。
3.环保节能:自然通风不排放废气,对环境没有污染,是一种绿色节能的工艺。
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。
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。
二、自然通风系统设计中的限制性条件
自然通风技术作为一种免费的技术,它的应用必然受到环境的限制。
对于室外环境温、湿度比较温和的地区(如英国),该技术的应用非常成熟,下面基于他们的应用经验[4-7],介绍有关自然通风技术应用的限制性条件。
(一)室内得热量的限制
应用自然通风的前提是室外空气温度比室内低,通过室内空气的通风换气,将室外风引入室内,降低室内空气的温度。
很显然,室内、外空气温差越大,通风降温的效果越好。
对于一般的依靠空调系统降温的建筑而言,应用自然通风系统可以在适当时间降低空调运行负荷,典型的如空调系统在过渡季节的全新风运行。
对于完全依靠自然通风系统进行降温的建筑,其使用效果则取决于很多因素,建筑的得热量是其中的一个重要因素,得热量越大,通过降温达到室内舒适要求的可能性越小。
现在的研究结果表明,完全依靠自然通风降温的建筑,其室内的得热量最好不要超过40W/m2。
(二)建筑环境的要求
应用自然通风降温措施后,建筑室内环境在很大程度上依靠室外环境进行调节,除了空气的温、湿度参数外,室内的空气品质和噪音控制也将被室外环境所破坏。
根据目前的一些标准要求,采用自然通风的建筑,其建筑外的噪音不应该超过70dB;尤其在窗户开启的时候,应该保证室内周边地带的噪音不超过55 dB。
同时,自然通风进风口的室外空气质量应该满足有关卫生要求。
(三)建筑条件的限制
应用自然通风的建筑,在建筑设计上应该参考以上两点要求,充分发挥自然通风的优势。
具体的建议见下表2-1。
表2-1 使用自然通风时的建筑条件
(四)室外空气湿度的影响
应用自然通风对降低室内空气温度效果明显,但对调节或控制室内空气的湿度,效果甚微。
因此,自然通风措施一般不能在非常潮湿的地区使用。
三、结果与讨论
由于城市经济发展的需要,特别是类似北京、上海这样的国际化大都市,其土地的容积率非常高,建筑所在地块的形状、位置往往不能完全根据生态环境的要求进行选择,加上
地面交通的密集,往往很难满足上述条件,特别是自然通风环境噪音水平和空气污染物浓度的控制,更是目前城市环境治理中的难点,从而成为自然通风技术在城市建筑中应用的主要障碍。
因此,自然通风技术在城市建筑设计中的应用,不仅仅是建筑设计本身的问题,更重要的是建筑环境的设计与控制问题,所以采用自然通风技术的建筑设计前提应该是如何在现有的城市环境条件下,营造良好的应用环境。
参考资料
1 段双平等.自然通风技术研究进展,暖通空调,2004,vol34(3):22-28
2 宋晔皓.利用热压促进自然通风,建筑学报,2000(12):12-14
3 王准勤.从自然通风论华南地区几种住宅群体,南方建筑.1993 (001):54-60
4 Baruch Givoni, Passive and low energy Cooling of Buildings, Van Nostrand Reinhold, an international Thomson Publishing Company, 1994
5 M.Santamouris and D.Asimakopoulos, Passive cooling of buildings, James & James Ltd, London, 1996
6 Chris Kendrick, Andrew Martin, William Booth. Refurbishment of Air-conditioned Buildings for Natural Ventilation. Technical Note TN 8/98. BSRIA
7李峥嵘,蒸发冷却和相变技术在晚间通风系统中的应用,博士论文,
同济大学,1997
作者:
李峥嵘,博士,副教授,同济大学暖通空调与燃气研究所,上海四平路1239号192信箱,邮编,200092,e-mail: lizhengrong@
黄继红,博士,讲师,上海交通大学船建学院建筑系,上海华山路1954号,邮编,200030,e-mail: jhhuang@。