18建筑自然通风ppt课件

建筑自然通风 建筑热环境之六 建筑的自然通风 建筑通风的分类自然通风机械通风 建筑的自然通风 自然通风的生态意义与其它相对复杂 昂贵的生态技术相比 自然通风 或机械辅助式自然通风 是当今生态建筑所普遍采取的一项比较成熟而廉价的技术措施 采用自然通风方式的根本目的就是取代 或部分取代 机械通风和空调制冷系统 一方面 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 改善人体热舒适 这有利于减少能耗 降低污染 符合可持续发展的思想 另一方面 自然通风可以提供新鲜 清洁的自然空气 新风 有利于人的生理和心理健康 建筑的自然通风 通风的功能通风的物理机理影响通风的设计因素 建筑的自然通风 通风的功能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 它通过空气更新及气流的生理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地对人体产生作用 建筑的自然通风 通风的三种功能第一 用室外的新鲜空气更新室内由于居住及生活过程而污染了的空气 以保持室内空气的洁净度达到某一最低标准的水平 此类要求可称为健康通风 这是任何气候条件下都应该予以保证的 第二种功能是增加体内散热及防止由皮肤潮湿引起的不舒适以改善热舒适条件 此类通风可称为热舒适通风 第三种功能是当室内气温高于室外的气温时 使建筑构件降温 此类通风名为建筑的降温通风 建筑的自然通风 路易 康在设计宾州大学理查德医学试验楼时 1957 64 就特别注重有害气体的排放和新鲜空气的引入 并设置了专门的排气管井 以保证二者不会相互混合 纤细的管井形成了优美的竖向线条和有节奏的韵律 展现出一种超越了外在形式的内在美 建筑的自然通风 通风与季节和气候通风的各种功能的相对重要性取决于不同季节与地区的主导气候条件 每一种通风又涉及到大小等级不同的气流 而对之恰如其分的利用往往需要不同的设计细部 不少地区在不同的季节中对于通风有着不同的要求 所以必须提供能满足各种要求的设计细部 建筑的自然通风 健康通风的要求 健康通风 的功能是为呼吸 烹调等提供必需的氧气量 防止过量的二氧化碳以及今人不愉快的气味 当应用无烟道的采暖或烹调设备时 通风率应保证使得一氧化碳及其它燃烧产物低于危害健康的水平 建筑通风可以为建筑内部提供新鲜空气 排除由于人的呼吸而产生的CO2 各种气味 尘埃以及其它有害气体 建筑的自然通风 室内空气质量二氧化碳一氧化碳氧气气味 建筑的自然通风 室内空气质量IAQ随着生活水平的提高 人们越来越关注工作 生活环境中的室内空气质量IAQ indoorairquality 室内空气质量的低劣在很大程度上是由于缺少充足的自然通风 根据人体卫生的要求 我国居住建筑中房间的最低换气次数应为每小时0 7 0 8次 建筑的自然通风 室内空气质量室内空气的成分与质量受生活过程与居住者活动量的影响 人从肺部呼出的空气中 约含有16 3 的氧气 4 的二氧化碳 79 7 的氮气及其它由体内排出的气体 主要是氨 此外还含有45克 米3的水汽 在37 C时的饱和气 建筑的自然通风 健康的空气对氧气的需要量主要取决于新陈代谢水平只是在空气中的含氧量低于16 18 二氧化碳含量增加到1 2 时才会产生有害的作用 建筑的自然通风 二氧化碳空气的质量是多种要素的产物 其中 二氧化碳的浓度最易被测定 因此 可用二氧化碳浓度作为衡量其它要素的一个间接指标 二氧化碳的波动与个人的卫生条件 生活习惯等有关的 所以 应针对不同的居民来确定实际可接受的二氧化碳量才是最有用的 建筑的自然通风 气味为了使气味的水平适合于最起码的健康要求 所需的通风量常较按氧气及二氧化碳标准确定的大 所以 尽管气味的水平难以测定 但对于通风来说仍不失为一较合适的标准 气味的水平 严格说来并不是一种影响健康的因素 而一般说来只不过是促进舒适与愉快的一种因素 建筑的自然通风 对于气味的要求在建筑内对气味的要求只是不应有明显不愉快的气味 这里指的是人体的气味 烹调的油烟味及有时还包括抽烟的烟味 在有人的房间内 新鲜空气的供应量应足以排除可感觉到的气味 此需要量随可接受的社会标准 居住人数 清洁程度及生活习惯特别是吸烟条件而不同 建筑的自然通风 人对气味的敏感性对某些发生气味的物质来说 嗅觉的激阈是很低的 在某种情况下 浓度低于百万分之八 就可被查觉并造成刺激 由于这种缘故 对于气味的主观感觉常比用仪表检测变为敏感 所以可用作为评价空气质量的一个较适当的标准 建筑的自然通风 人对气味的适应性在一间其气味水平不断增高的房间内呆着的人 对气味变化的敏感性就比另一个刚进入该室的人要差些 这样一来 在甚至只有几分钟的适应之后 对很浓的气味也能忍受了 建筑的自然通风 室内人数与气味 为了保持人体气味不超过控制标准 在确定每人所需要的空气量时 室内人数是一个重要因素 通风效率的定义 整个使用面积内的有效气流与整个供气量之比率 这可以通过测定呼吸区内二氧化碳浓度的增高量并用下式计算得出 建筑的自然通风 气味的消散 自然消失过程中有着根本的区别 人体气味不稳定 在5分钟内就可以消散 厨房化学气味需要经历6 7小时才能消散 香烟烟味在抽烟后3小时内是增加的 然后慢慢减少 达到临界水平需要17 48小时 建筑的自然通风 气味水平由 鉴定人 按以下几个数字等级加以鉴别 无气味0难以感觉到的临界气味1明显的但不令人难受的气味2强烈而难闻的气味3极强烈且令人不愉快的气味 但尚可忍受4过度的 令人恶心且不能忍受的气味5对于气味的主观印象有两种 一种是瞬时的 即刚一进入房间时感到的 另一种是残留的 即在室内一分钟以后所感到的 建筑的自然通风 一氧化碳当使用煤气炉 炭火盆等无烟道的加热设备时 即产生一氧化碳 一氧化碳是燃烧不完全的产物 它对血液中血红蛋白具有亲和力而结合在一起 此混合物的稳定性较由氧气与血红蛋白结合在一起的为高 当一氧化碳被吸入与血流接触时很快被吸收 并夺走人体的氧而使人窒息 建筑的自然通风 最低通风率 保证健康 实际上 通过窗缝的空气渗透已足以提供为满足普通家庭最低要求所需的气流量 甚至在无风时 也可以由于室内外温度梯度的作用而可望通过每米长度的缝隙得到约为1 7米2 小时的气流量 只有在门窗上用了很有效的密封条的房间 或在烹调室 浆洗间这些由于过分拥挤以致产生过量水蒸汽的地方 才需要提供特殊的通风 建筑的自然通风 热舒适通风热舒适通风的目的是向室内提供舒适的热环境条件 这包括着防止由于温热感及皮肤潮湿造成的不舒适 空气流动在物理 生理及感觉方面所产生的影响 建筑的自然通风 通风与气候健康通风与气候条件无关 而热舒适通风则不然 它尤其要取决于建筑室内温度与水蒸汽压力 建筑的自然通风 热舒适通风取决于气流速度和气流分布当为了热舒适的需要而涉及较高的气流率时 一定要注意到气流速度在室内的分布型并非均匀的 而是在整个室内空间有着明显得变化 热舒适通风的要求常以气流速度的形式加以规定 而不使用换气量或者换气次数 建筑的自然通风 气流速度与气流分布气流速度和气流分布的关系还取决于室内空间的几何条件及开口的位置 在具有一定通风率的狭长房间内 当进风窗与出风窗位于两端窄墙上时 气流流经一窄长的通道 将获得较高的速度 若窗户设在较宽的墙上 气流通路较短 速度就较小 建筑的自然通风 温度与舒适气流为达到舒适所需的气流速度是随着气温而增加的 因为必须在人体与环境之间温差减小的情况下取得相同的散热效果 到皮肤温度与气温相等即达到35 以前 舒适与气流速度关系一直保持着与湿度 衣着及工作条件无关 虽然这些因素决定着所需气流速度的大小 温度在35 以上时 增加气流速度就会提高对流增热 但最终的热效应仍是取决于湿度 新陈代谢率及衣着条件 建筑的自然通风 舒适的气流速度在休息状态及低湿度条件下 特别是半裸或衣着很单薄时 低的气流速度较为合适 但当湿度及新陈代谢率增高 衣着又厚时 则为了防止皮肤潮湿及排汗散热效率的降低从而造成排汗率的增高 则需要较高的气流速度 当气流速度达到一定水平 生理和感觉上的要求取得一致时 即可明确地定出最佳的气流速度 建筑的自然通风 建筑降温通风空气的热容量很低 当建筑无通风时 室内气温将接近围护结构内表面的温度水平 并在其外表面平均温度的上下波动着 室内与室外平均气温的关系主要取决于外墙的表面颜色 室温的波动振辐不但取决于外表面温度的平均变化幅度 还取决于结构的热惰性 建筑的自然通风 建筑通风降温当建筑有通风时 室外空气以其原有的温度进入室内空间并在流动过程中与室内空气相混合 而且根据室内外的温度差与室内各表面进行着热交换 建筑的自然通风 自然通风的还热量自然通风交换的热量Q 千焦 小时 为通风率V 米3 小时 空气的体积热容量 约为0 28千焦 米 C 与室内外气温差值 ti to 的乘积 即 Q 0 28V ti to 建筑的自然通风 自然通风降温与外表面颜色当外表面为灰色时 西墙内表面温度及室内气温的最高 最低值均因通风而有所降低 当为白色时 内表面最高温度或升高 或降低 随墙的材料不同而定 在白色墙的各种情况下 通风均能降低最低温度 虽然相对于灰色外表面来说 降低的程度小得多 建筑的自然通风 持续通风与夜间通风持续通风与夜间通风比较 其相对作用也受到外表面颜色的影响 当外表面为灰色时 持续通风对于降低最高温度所起的作用较夜间通风大得多 但外表面为白色时 则夜间通风效果好些 而且表面刷白的房屋当白天通风时 其室内气温甚至反而升高 建筑的自然通风 自然通风降温通风的效果究竟是增热还是降温 取决于在考虑要进行通风的期间 没有通风时的室内温度与室外温度间的温差情况 在室内气温高于室外的期间 如进行通风 就可以降低室内温度 如条件相反 则通风的效果也相反 一般情况下 傍晚及夜间的室温常高于室外 所以在此期间进行通风常能收到降温的效果 建筑的自然通风 自然通风降温影响因素通风对于室内气温的正反作用方向 增热或是降温 影响的大小以及理想的通风方式 均决定于外墙的颜色 窗户尺寸及遮阳条件 建筑的自然通风 围护结构材料与室内气温建筑通风时 室内换气很快 室内气温来不及达到周围表面的温度 结果 室内和室外温度的波动很接近 因而 围护结构的材料对室内气温的差别不大 建筑的自然通风 通风与气候最低 最佳的通风要求取决于气候的类型 且在一定的地区内又是随季节而变的 干冷地区的特征是室外的气温很低 室外绝对湿度与水蒸汽压力也很低 此类地区倾向于限制室外空气进入室内 控制冷风渗透 在这种地区有时还需要加湿 在这种情况下 通风的功能在于保证最低换气率以防止异味 一般说来 这一换气率对于提供必要的氧气及防止过多的二氧化碳含量也是足够的 建筑的自然通风 在炎热地区 或任何具有炎热季节的地区 通风要求应以不同的标准为基础 在此 通风的主要功能是使气流通过人体而提供热舒适 特别是在湿热的条件下 应足以保证适当的散热与迅速的汗蒸发 在这里 用气流量作为衡量通风要求的标准是不恰当的 而应以房间生活区的气流速度来规定通风的要求 建筑的自然通风 在湿热地区要提供达到2米 秒的气流速度 通过调整建筑细部设计的方法尽可能地利用主导风以达到此气流速度 建筑的自然通风 在干热地区 希望把白天需要的通风量减至能稀释室内产生的气味的最低限度 在此 要求的通风率甚至可能比寒冷气候下所需要的更低些 因为在傍晚 窗户常是开着的 气味存在的时间很短 不过 只有当白天的室内温度不致提高到能保持舒适的温度水平之上时 才可以这样做 在傍晚时 对气流的要求是降低室内气温以抵消内表面的热作用 由于在这类地区 傍晚及夜间的室外气温通常是不高的 故气流速度仅需达到约1米 秒即可 建筑的自然通风 自然通风的评价评价良好通风条件之标准取决于使用特点及气候条件 舒适所需要的气流速度取决于温度 湿度及活动强度 建筑的自然通风 建筑的使用功能与自然通风随着房间的功能不同 对室内气流型及气流速度分布的要求也不一样 居住建筑起居室评价通风条件的最佳标准是位于一米高度上的平均气流速度 卧室在地面以上50 80厘米的高度位置 建筑的自然通风 办公建筑在办公室 教室等地 即使是在湿热地区 桌面水平有高的气流速度将会对工作产生干扰影响 主要气流应直接吹向并稍高于头部 即离地约1 2 1 5米高度的位置 这样既可保持通风使人清心凉爽的作用 同时又把它对房间功能的干扰影响减小到最低程度 建筑自然通风机理 通风机理气流穿过建筑物是由其两边存在压力梯度而引起的 压力差的形成来源于两个方面 外部风的作用 风压 及室内与室外空气的温度梯度 热压 建筑自然通风机理 热压通风当室内外的平均气温不一致时 二者的空气密度即产生差异 而室内与室外的垂直压力梯度也相应地有所不同 建筑自然通风机理 热压通风的形成如室内温度高于室外 而在墙面的不同高度上设有两个开口 则压力差是这样形成的 在上部的开口处室内的压力高于室外 气流向外流出 在下部的开口处室外的压力高于室内 气流从室外进入室内 当室内气温低于室外时 位置互换 气流方向也互换 建筑自然通风机理 热压与开口位置当在建筑物的某一高度处设一单个的开口时 若该处内外两边的气压是相等的 则尽管两边存在着温度差 也不会促成气流穿过开口 在该开口上方和下方的室内外气压均随着高度而变 变化的速率和空气的密度成正比 建筑自然通风机理 风压通风当风吹向建筑物时 空气的直线运动受到阻碍而围绕着建筑物向上方及两侧偏转 迎风侧的气压就高于大气压力 正压区 而背风侧的气压则降低 负压区 这就使整个建筑产生了压力差 建筑自然通风机理 建筑周边的风压分布当风垂直地吹向矩形建筑时 其前墙承受压力而侧墙及后墙均在负压区内 如风向偏斜 则两个迎风面为正压区 另两个背风面为负压区 在任何情况下 平屋面均在负压区内 建筑自然通风机理 建筑周边的风压分布在建筑物的迎风面上 压力的分布并不均匀 而是由压力中心向外逐渐减弱 当风向垂直于墙面时 墙面上的压力变化很小 但如风向偏斜时 则由迎风的墙角点至背风角点的风压急剧下降 当风的入射角约为45 时 在下风角点处的风压几乎完全消失 如夹角较小 则该处可出现负压 建筑自然通风机理 在负压区 压力的变化要小于正压区 当风向垂直时 侧墙的负压 吸力 是在靠近上风处最大 在后墙上 负压由周边向中心逐渐减小 当风向偏斜时 两个背风面及屋面上的负压均朝风向渐减 建筑自然通风机理 风向与墙面斜交时 迎风墙面上的压力即降低而且分布状况也有改变 在上风的角点处 仍保持较大的风压 而朝着下风处陡降 故沿着迎风墙产生了显著的压力梯度 背风墙上的吸力则较为均匀并随着风向与墙面的夹角之增大而增大 建筑自然通风机理 压力差与气流形成当开口位于存在压力差的二点上时 该二点之间就会形成一股气流 压力差愈大 通过的气流量就愈大 甚至当开口关闭时 压力差也决定着靠渗透而通过的气流量 建筑自然通风机理 风压通风的外部环境如果希望利用风压来实现较为理想的自然通风 首先要求建筑有较理想的外部风环境 平均风速一般不小于2 3米 秒 其次建筑应面向夏季主导风向 房间进深较浅 一般以小于14米为宜 以便易于形成穿堂风 建筑附近的其它建筑 围墙 树木等都会影响风的分布 因此可以通过这些因素来调节建筑周围的风环境 建筑自然通风机理 风压通风与气流分布由风压促成的气流 可穿过整个房间 气流型在很大程度上由进入室内的空气团的惯性力所决定 因而也可以通过进风口的细部设计加以调整 这样的气流由于在室内形成紊流 就比由热力促成的同等量的气流具有较高的速度 建筑自然通风机理 在干热地区 利用风压通风最为著名的乡土建筑要属巴基斯坦海德拉巴地区的捕风塔 建筑自然通风机理 除巴基斯坦外 从伊朗 伊拉克 一直延伸到北非的埃及也都有类似的装置 捕风塔优于普通的开窗通风之处主要在于建筑屋顶由于高度高 遮挡少 因而风速较大 对于海德拉巴地区来说 由于受季风的影响夏季主导风向非常固定 因而那里捕风塔的开口方向是固定的 但对于伊朗 埃及等地 捕风塔需要有更强的灵活性 以适应不同方向的来风 建筑自然通风机理 捕风塔通风示意图 建筑自然通风机理 一般来讲 只有当外温低于内温时 自然通风才会起到降温效果 但如果将捕风塔与水体 浸水后的活性炭相结合 则可以取得非常理想的降温效果 捕风塔气流及其温度分布 建筑自然通风机理 伦佐 皮亚诺设计的Tjibaou文化中心 1997 利用风压进行自然通风的现代经典作品 自问世以来 文化中心以其浓郁的地域氛围 鲜明的乡土特征博得了一片喝彩 成为 传统文化和现代科技的最完美结合 在碧海蓝天之间绽放出绚丽的光彩 新卡里多尼亚是位于澳大利亚东侧的南太平洋岛国 属热带草原性气候 炎热潮湿 常年多风 因此最大限度地利用自然通风来降温 除湿 便成为适应当地气候 注重生态环境的核心技术 建筑自然通风机理 文化中心是由十个被皮亚诺称为 容器 cases 的棚屋状单元组成 棚屋一字排开 形成三个 村落 每个棚屋大小不同 最高的达28米 外部材料均使用当地出产的木材 常年光顾南太平洋的强劲西风是大自然给这个小岛的恩赐 贝壳状的棚屋背向夏季主导风向 在下风向处产生强大的吸力 形成负压区 而在棚屋背面开口处形成正压 从而使建筑内部产生空气流动 针对不同风速 从微风到飓风 和风向 设计者通过调节百叶的开合来控制室内气流 从而实现完全被动式的自然通风 达到节约能源 减少污染的目的 建筑自然通风机理 热压通风 烟囱效应 室内外空气温度差越大 进出风口高度差越大 则热压作用越强 对于室外环境风速不大的地区 烟囱效应所产生的通风效果是改善热舒适的良好手段 建筑自然通风机理 热压通风热压差与高差 烟囱效应 由于热压取决于室内外温度差与气流通道的高度 即开口问的垂直距离 之乘积 因此只有当其中的一个因素有足够大的量时 才具有实际重要的意义 在居住建筑中 气流通道的有效高度很小 在一般的单层房屋中小于2米 故必须有相当大的室内外温差 才能使由热压引起的气流具有实际用途 但这种较大的温差值只是在冬季 主要是在寒冷的地区才能得到 因此 在夏季为得到有实际用途的通风 热力就显得太小了 在厨房 浴室及厕所等可应用垂直管道通风之处则为例外 在此 通风道向上延伸可通过几层楼高 这样形成的热力 就可以有效地应用于自然通风 建筑自然通风机理 热压通风与气流分布由热力和风力所促成的气流 它们之间除了数量上的差别外还有质量上的差别 热力通风是单凭压力差促使空气流动 在进风口处的气流速度通常很低 如在一房间内全部外墙的不同高度上布置两排窗户 且单靠热力促使空气流动 此时空气即通过较低的开口进入 并沿着内墙面上升而由上部的开口流出 设室内气温较高 这对于室内的整个空气团仅能促成很小的运动 建筑自然通风机理 Costozza别墅群由6座别墅组成 它们位于意大利北部维琴察以南Longare郊外Berici山的山坡上 6座别墅分别建于不同年代 最早的一座建于1550年 并在随后的几个世纪里被不断地加建 改建 Costozza别墅设计构思的绝妙之处在于它利用天然冷源形成一套自然通风系统 并取得了颇为可观的制冷效果 建筑自然通风机理 帕拉第奥设计的圆厅别墅 1552 圆厅别墅位于维琴查郊外一个庄园中央的高地上 别墅平面呈正方形 四个方向完全对称 第二层中央是一个直径12 2米的圆厅 其顶上为一穹顶 四周房间沿纵横两条轴线对称布置 室外大台阶直达二层 它吸取了Costozza别墅的优点 在夏季时充分利用地冷 以降低建筑内部温度 中央天井产生的热压将冷空气从地窖中抽出 并在室内各房间内均匀分布 而较热的空气则通过穹顶顶部的排气口排出 建筑自然通风机理 迈克尔 霍普金斯国内税务中心 1992 95 位于诺丁汉市的传统街区 由于建筑本身呈院落式布局 共7个组团 高度仅为3 4层 加上受紧凑的城市格局的影响 建筑周边的风速较小 尚不能很好地满足自然通风的需求 因此 霍普金斯在控制建筑进深 13 6米 以利于自然采光 通风的基础上 设计了一组顶帽可以升降的圆柱形玻璃通风塔 用作建筑的入口和楼梯间 玻璃通风塔可以最大限度地吸收太阳的能量 提高塔内空气温度 从而进一步加强烟囱效应 带动各楼层的空气循环 实现自然通风 冬季时可将顶帽降下以封闭排气口 这样通风塔便成为一个玻璃暖房 有利于节省采暖能耗 建筑自然通风机理 风压与热压的综合作用建筑物内的实际气流是在热压与风压的综合作用下形成的 开口两边的压力梯度是上述两种压力各自形成的压力差的代数和 这两种力可以在同一方向起作用 也可在相反方向起作用 视风向及室内外的温度何者较高而定 通过开口的气流量与综合的压力差的平方根成正比 所以 即使两种力的作用方向一致 通过开口的气流量也仅比在较大的一种力单独作用下所产生的气流量稍多一些 最多达40 建筑自然通风机理 利用风压和热压来进行自然通风往往是互为补充 密不可分的 在实际情况下 风压和热压是共同作用的 两种作用有时互相加强 有时相互抵消 但到目前为止 热压和风压综合作用下的自然通风机理还在探索之中 风压和热压什么时候相互加强 什么时候相互削弱还不能完全预知 一般来说 建筑进深小的部位多利用风压来直接通风 而进深较大的部位多利用热压来达到通风的效果 建筑自然通风机理 英国莱切斯特的蒙特福德大学机械馆 1989 93 肖特和福德将庞大的建筑分成一系列小体块 这样既在尺度上与周围古老的街区相协调 又能形成一种有节奏的韵律感 而更为重要的是 小的体量使得自然通风成为可能 位于指状分支部分的实验室 办公室进深较小 可以利用风压直接通风 而位于中央部分的报告厅 大厅及其它用房则更多地依靠 烟囱效应 进行自然通风 建筑自然通风机理 机械辅助式自然通风对于体育场馆 展览馆 商业设施等大型公建 由于通风路径较长 流动阻力较大 单纯依靠自然的风压 热压往往不足以实现自然通风 而对于空气和噪声污染比较严重的大城市 直接自然通风会将室外污浊的空气和噪声带入室内 不利于人体健康 针对以上情况 常常采用一种机械辅助式自然通风系统 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预处理手段 深层土壤预冷 预热 深井水换热等 并借助一定的机械方式来加速室内通风 建筑自然通风机理 伦敦的空气污染和交通噪声是设计者不得不面对的现实 霍普金斯在英国新议会大厦 1992 设计了一套更为精巧的机械辅助式通风系统 建筑自然通风机理 福斯特的德国新议会大厦 1999 进风口位于建筑檐口 出风口位于玻璃穹顶的顶部 福斯特还利用深层土壤来蓄冷和蓄热 并使之与自然通风相结合 在夏季使空气预冷 在冬季使空气预热 产生理想的节能效果 建筑自然通风的影响因素 影响通风的设计因素窗户朝向与风的关系窗户的尺寸穿越式通风窗户的竖向位置窗户 开启的方法与位置室内空间的再划分沙帘的影响 窗户朝向 室内的气流型受着以下两种因素的影响 建筑物各面上的压力分布及空气流动时的惯性作用 若窗户都设在房间的迎风墙上 室内的压力就会增长至与室外较高的墙面压力相等的程度 如果窗户都在背风墙上 则室内的压力就会降低至室外较低的压力水平 在以上两种情况中 室内室外的平均压力是均衡的 虽然在沿着开口的宽度或高度方向上可能有着某些差别 窗户朝向 气流与风压当建筑物迎风墙和背风墙上的窗户全部打开时 就会形成一股气流从高压区穿过建筑物而流向低压区 窗户朝向 气流路线一股气流通过房间的路径 主要取决于气团从进风口进入室内时的初始方向 当气流进室时的方向与进风口 出风口的连线吻合时 气流便继续前进直达出风口而不会发生转折 当出风口的位置不在进室气流的直接路径上时 气流沿其开始运动的方向继续前进直至被墙所阻 或直到其动量由于室内空气之摩擦阻力而损失时为止 只是在此之后 气流才发生偏转流向低压区的开口 窗户朝向 窗户朝向与风的关系当整个房间范围内均要求良好的通风条件时 风向偏斜于进风窗口常可取得较好的效果 研究指出 在相对二墙上各有一个窗户的房间内 若进风窗正对风向 则主要气流就由进风口笔直流向出风口 对于同一房间 如风向对窗户偏斜45 则可在室内引起大量空气的紊流 而沿着房间四周作环行运动 从而增加了沿着侧墙及墙角处的气流量 窗户朝向 如两个窗户分设在相邻墙上 则风向垂直于进风口的通风条件比风向偏斜即和进 出风口连线方向一致的情况为好 窗户朝向 当气流必须在室内改变方向时 要比气流直接由进风口至出风口可得到较好的通风条件 在主导风为东向或西向的地区 这个结论具有重大的实际意义 在西风为主导风向的地区 即使把设有进风窗的纵向立面偏转45 朝向西北或西南 也可以得到很好的通风条件 这时遮阳问题也易于解决 如主导风向为西北或西南风 则建筑的纵向立面朝北或朝南 即可得到较理想的通风 从防止太阳辐射的观点考虑 此朝向也很恰当 窗户尺寸 窗户尺寸对气流的影响 在很大程度上取决于房间是否有穿越式通风 仅在一面墙上有窗户的房间内 窗户尺寸对室内气流速度的影响甚微 窗户对于风向的位置有以下三种 垂直于风向 斜对着风向及窗户在背风墙上 窗户尺寸 风向斜着吹向窗户时 增大窗户尺寸 对通风有明显的影响 当风斜着吹向窗户时 在沿着墙的宽度方向上 气压的变化很大 从而可使空气由窗户的一部分进入 而由另一部分出去 但不论在风垂直吹向窗户或者由背面吹来的情况下 由于沿墙的压力差太小 因此扩大窗户尺寸对于提高通风效果是有限的 窗户尺寸 如果房间有穿越式通风 则扩大窗户尺寸对于室内气流速度的影响甚大 但进风与出风窗户的尺寸必须同时扩大 如仅增大二者之一就不会对室内气流产生较大的影响 窗户尺寸 室内平均气流速度主要取决于较小开口的尺寸 至于进风口与出风口何者较小 差别不大 另一方面 两者的相对大小对于室内最大气流速度则有着显著的影响 在多数情况下 最大气流速度是随着出风口与进风口尺寸的比值而增加的 窗户尺寸 穿越式通风 穿越式通风 是指这样一种情况 即利用开口把一定的空间与室外的正压区及负压区联系起来 当房间无穿越式通风 特别是当风向与进风窗垂直时 室内的平均气流速度相当低 当有穿越通风时 尽管开口的总面积未增大 而平均气流速度及最大气流速度均超过前者两倍以上 窗户尺寸 在只有单一外墙的房间内组织穿越式通风在一般情况下 仅在一边开窗的房间 由于开口内外的压力梯度很小 室内通风是不良的 如在房间的同一墙面上的上风部分及下风部分分设两扇窗户 即可利用此种压力梯度 以改善由同一总面积的单窗所能形成的通风条件 但由于此压力梯度很小 所以增进的气流也是很有限的 窗户的竖向位置 通过调整开口的细部设计 即能大大改善只有单一外窗的房间内的通风条件 基本出发点是沿着外墙创造一种 人工的 正压区及负压区 只要在两扇窗户相邻的两侧各设置一块挑出的垂直板 即可得到这种压力差用这种方法 即可在前一扇窗户 对风而言 的前面形成正压区 而在后一扇窗户的前面形成负压区 由第一扇窗户进入室内的气流可由第二扇窗户流出 这就实际上形成了穿越式通风 窗户的竖向位置 窗户的竖向位置室外的风向在水平面内的变化很大 而在垂直面的变化则小些 因此对于各种不同的开口布置 室内气流速度的竖向分布情况比水平分布变化小得多 窗户的竖向位置 出风窗的高度对于气流型及气流速度的影响很小 进风区窗台以下的范围内 存在着气流速度陡然降低的现象 改变进风窗台高度即可显著地改变某一高度处的气流速度 虽然对整个室内的平均速度影响不大 如果起居室的窗台高度在人坐着的高度以上 则室内大部分使用区的通风效果不良 窗户开启方式与位置 窗户 开启的方法与位置不同类型的进风窗在室内空间的不同高度上产生的气流型各有特点 因而窗户的位置及其开启方法对于室内的通风有很大影响 窗户开启方式与位置 水平推拉窗 气流顺着风向进入室内后 继续沿着其初始的方向水平前进 这种窗户的最大通气面积为整个玻璃面积的二分之一 立旋窗 即可调整气流量及气流的水平方向 外开标