建筑自然通风讲义华南理工大学

华南理工大学建筑学院张宇峰2015版建筑自然通风认知框架空气流线与流动原理室内环境与室外气候建筑自然通风设计认知框架空气流线与流动原理室内环境与室外气候建筑自然通风设计空气性质基本物性：密度、压强、温度、速度惯性：维持原有运动状态粘性：因摩擦反抗相对运动热胀性：温度升高，体积增大，密度减小压缩性：压强增大，体积减小，密度增大空气流线风在建筑外绕行风影区取自“Airflowaroundbuildings”in2001ASHRAEHandbookFundamentals风影慈区—迎风殊之长现象正方体建筑风影区长=2倍建筑高迎风面长+1，风影区长+0.4~0.5分析侧面绕行的气流增多，绕行更远应用建筑间距>2倍高度无通风遮挡联排建筑较单栋建筑风影区大风影社区—迎风皂之高现象迎风面高+1，风影区长+3~5分析上部绕行的气流增多，且上部风速（动能）大，绕行距离更远应用高层建筑的风影区远大于低层风影餐区—迎风浑之深现象迎风深+1，风影区长-0.3~0.8分析绕行气流贴附壁面流动，绕行距离缩短应用大进深建筑的风影区小于小进深风影血区—风向泉角立面夕法线来流璃风向风向处角现象风向角越大，风影区越小分析迎风之长渐短，高不变，深渐深，故风影区渐小应用建筑朝向主导风方向形成较大风影区，反之形成较小风影区空气亡的惯水性、粘性开窗错位置拳和面墓积设遗计风在盆建筑厅内穿离行开窗丸高度步和面底积设计风在语建筑辆内穿苦行风在时建筑晋内穿冬行计算雪流体建力学塔模拟~室内裤通风爹通路呆设计空气传流动增原理参考《流体钳力学》流动套模型取一书股流沾动中喉的空丽气1、2断面腰处空所气参栋数：曲流速绣、压鼠强、苍面积辟和高猜度压强衬朝向仁法线后反方改向1122压力幸做功动能财变化势能沈变化时刻身内发生的伤流动111’1’2’2’22理想翻流体歇能量隔守恒时刻百内发生的谁流动111’1’2’2’22理想就流体或能量酒守恒伯努船利原理帆一动能株变化+势能口变化=压力怨做功文丘里效应：流速增加，压强减小伯努稠利原使理时刻伍内发生的竟流动111’1’2’2’22粘性境流体蚁能量守恒单位翻体积欢流体甩流经1-哗2时因愚流动犬阻力盒产生锈的能始量损薄失动能浆变化+势能磨变化+能量守损失=压力枝做功伯努弊利原驶理二长度仅↑、任直径↓、粗着糙度抓↑，脖损失↑弯曲角度↑、弯曲半径↓，损失↑1122面积比↑，损失↑流动隶阻力刻能量响损失面积比↑，损失↑1122风压漂通风徐原理风压辣系数屋面遥高度消来流蚊风速迎风缓面背风减面屋面侧风茄面建筑萄表面月风压风压躁系数屋面美高度蓝来流围风速迎风述面背风脏面屋面侧风场面建筑绞表面熔风压ABAB滞点侧风符面-0跑.5露5迎风急面0.觉6背风孙面-0臂.3舍8平面甜图1122风在卫建筑嗽内穿滚行+室外来流风速越大建筑物前后压差越大房间流动阻力系数越小室内风速越大风压韵通风胶原理热压摊通风惭原理热压勇与进捧出风惑口高裕差和稍室内久外温搁度差瓶成正梨比热压水通风（烟灭囱效扔应）持续冷却持续加热室内外温差越大进出风口高差越大房间的流动阻力系数越小室内风速越大热压购通风歇原理掌握吵基本旋概念肃：风蹈影区辅、伯痰努利恨原理宗、建纽奉筑表尼面风果压、瓜流动摘阻力理解凯空气租流线键的形欺成和习特点掌握胸风压絮通风耽和热邀压通评风设矿计依际据思考店：建己筑体惨型还参有哪候些类血型？督会形族成怎位样的河流场听？风荷影区搏如何棵？与衰方型辱建筑奏相比笼，流狗线型闲建筑至的室斗内通慌风情煮况如花何？粪有一肆种说齿法认洞为建爬筑室扛内通耀风良并好时盾，会灯在建箱筑后宪面形境成较捷大风雹影区划，你争怎么草看？预习值：人遵对通盏风有数何需调求？脸自然竭界的汉风是跨如何适产生喂的？矩各地堪的通开风资时源有竟何不施同？课下鬼练习认知废框架空气罪流线轰与流赢动原口理室内环境与室外气候建筑鹅自然法通风泉设计室内总环境风对摊人的助影响赖和作土用？自然困通风巩如何绝改善拉人的蚂不适沙感？人体慈热平意衡-恒温扔动物体核皮肤皮肤妹血流体外山环境对流横，辐岂射呼吸，蒸基发产热稀量=体核昌向皮碧肤传符热量=皮肤闭向环项境传照热量活动熄量皮肤葡血流模量服装冤热阻空气针温度空气掀湿度风速平均插辐射谦温度皮肤骑对流舱换热皮肤呜与周羊围气巾流接歌触时哈，同时发生肢导热厉和对巩流的传热过程驱动稀力与瓣空气龄温度妈有关换热轧系数脱与风闪速成撑正比层流多导热湍流对流身体人体肥蒸发叶换热湿皮委肤与诵周围涛气流响接触及时同锤时发验生扩范散和祸蒸发例的过造程扩散璃：蒸发狸：对流作扩散暗系数棕，s-1：与对恒流换带热系数壶成正今比蒸发浊换热竖热阻堤，(m2·K)/杏W饱和蒸发不饱或和扩散身体驱动五力与拿空气熔湿度慕有关换热馆系数高与风门速成正比人体纽奉总蒸城发换流热量外与皮蒸肤湿拐润度肥成正腊比参考票标准夏季糖（0.琴5c卖lo）舒眨适温刮度范既围24~27℃冬季胃（1.速0c挽lo）舒升适温焦度范者围20~2帝5℃前提行条件秧：50%、0.号2m却/s、1.恋2m氧et操作温度（℃）含湿壮量热舒蹈适区风速<0赛.2颂m/软s1.在2m皱et相对闭湿度GB异/T产5悼70鲁1-浴20国08孝《室内兆热环库境条坏件》DA棍M烘cI踪蝶NT红YR签E.馋《I剥nd咐oo耐r笼Cl捡im会at富e》，Ap卡pl殖ie敬d枣Sc钻ie魂nc华e换Pu惑bl章is脏he窗d炉LT挡D，19圾80风速（m/s）风感情景<0.1静风建筑中少有遇到0.2有感阈值头顶处人体自然对流风速0.25~0.5微风窗帘轻微摆动0.5~1.0有风头发飘动1.0~2.0轻风纸张在桌面上掀起，散步的相对风速风速明与风枯感0.页8承m/付s3℃GB符/T哲5佳70斯1-搞20悼08针《室内续热环滥境条历件》适宜企温度差上升恶量（糖℃）风速信（m/昼s）0.狐8m悉/s的风征速可室提升扬适宜茂温度3℃，算也即27℃→30℃对于调夏季飘着装渡和轻亚量活绘动风速冬提升做适宜势温度建筑渗热环爹境设领计指赚标研缸究七月28拨.8田ºC，82精%，一月13炕.9侵ºC，74桌%（广据州）夏热腹冬暖积地区作夏季集漫长夹，建尺筑存剃量大声，空桌调耗蓝能多建筑睁热环辛境设食计指拌标大酱多面凡向建报筑设内备缺少提面向关建筑累热工语设计齐的设糕计指很标国家卡自然满科学坡基金展资助辞（50晌70径80薯38，50始83煤80解03，50想97嚷81跑02）广州方法20大08倍-2标01有2城市炉（广迷州）公：13栋自装然通位风+19栋分逃体空是调建抛筑，92人，34悠03份原销始数截据农村绣（潮挖汕）煮：27责0座自辰然通酱风民选宅，44鞠8人，44艳6份原历始数循据问卷+物理挪测试自然嘱通风开窗寻自然猎通风婚时室饲内风衬速达0.坦3m疯/s农村赛高于精城市0.270.12三月剥，四扮月，塔十月天，十竭一月蜓，十责二月自然背通风80隔%可接变受范谈围城市楚：18罗.0国-2洁8.弹5º曾C农村朝：≤28唯.5℃18.028.5数据架点面披积代鞠表样语本量套，实货线为垮全部嘉数据茎的回竟归线三月尾，四侍月，站十月土，十需一月靠，十嘱二月使用考风扇室内日平均垂风速0.勉45往m/投s个体垮差异0.乐23丝式m/近s（标跑准偏拐差）使用掉风扇弱达室六内风祖速最逼大值0.馋9m选/s（95仆%置信卧）0.45六月机和十揉月使用听风扇80吉%可接移受范映围城市屈与农傍村：≤29航.5℃29.5六月天和十锯月室外躁气候自然虾界的风是怎奶样形稿成的？分几蚂种？田各有菊什么以特点势？用什即么指蚁标来炭描述岸风的傻特性浆？跟建煎筑自脑然通设风有怎关的木气候循参数泡有哪简些？参考察教材我第64券~6强7页，恋附录5风之由分类—大气兄环流赤道货受热，空枯气膨钳胀上冶升，慨向两棋极流呀动，形成骡上空赛气流上空垫气流在园极地奖受冷福下沉辱，向练赤道消回流粒，形成耳近地为气流上空形气流近地允气流风之研分类—大气当环流地球千自转韵对气患流产脱生地颈转偏国向力史，形苦成：四个月气压询带三个挺环流四个苍风带风之贸分类—季风陆地羽升温燥较快，气压狸增高近地邮季风拔从海愧洋吹向大陆陆地降温较快，气压降低近地季风风由大陆吹向海洋风之板分类—海陆辉风陆地时升温时快，拘海洋振升温油慢近地衡风从领海洋肃吹向计陆地陆地降温快，海洋降温慢近地风从陆地吹向海洋风之门分类—山谷秆风山坡龟升温戏快，秆山谷位升温敲慢近地理风从防山谷考吹向祸山坡山坡降温快，山谷降温慢近地风从山坡吹向山谷风之哭成因广州大气环流造成全球各地的差异由赤道和两极的温差和地转偏向力造成季风造成季节性差异，以年为周期由海洋和陆地的温差造成地方风造成局部差异，以一昼夜为周期如海陆风、山谷风、庭院风、巷道风等由地方性地貌条件不同引起的温差造成风由愤温差造成岂，温挣差由贱太阳衫辐射膏引起风之走特性—风力目等级风力等级距地10m高处的风速（m/s）00~0.210.3~1.521.6~3.333.4~5.445.5~7.958.0~10.7610.8~13.8713.9~17.1817.2~20.7920.8~24.41024.5~28.41128.5~32.61232.7~36.9中国答气象手科学胃共享烈服务网甩气艘象统计资料ht竟tp:/把/cd北c.舍cm耽a.嫂go麦v.李cn年平励均风梨速风资容源分别布风之帆特性—风向常（风牙玫瑰左图）广州较夏季驼主导挺风东辩南风攀，全鸦年主戴导风烦北风夏季膝风排光序：东南搞风（16凳%），册东风默，南色风季节变化区主导风向区（全年西风）主导风向区（冬季西风，夏季东风）主导风向区（全年西南风）无主导风向区准静风区年平胸均风宋向广州奇建筑罗气候建筑闪用典歇型气辣象年统计近30年重稍要气期候指裕标的俘平均安特征挑选与平支均特柳征相很近的帮年月门拼接煮而成取自舱：尤中国情气象塘局气滨象信穴息中悲心气晃象资添料室，范清华样大学建筑辨技术江科学系（摧著）泄，中谢国建筑议热环购境分吐析专启用气跪象数话据集，际中国建筑舞工业忍出版察社，20笑05广州虫月均好风速7月1.6m粉/s，1月1.9摆m/笑s，全年减平均1.芬7m扇/s最大4.5m母/s，多蕉数>1童m/糠s广州瞒日均丽风速7月标亦准日：最大2.7m/s，最史小1.雄0m/s，平座均1.9印m/局s1月标约准日原：最诊大3.2m毙/s，最跌小1.色3m支/s，平牧均2.0m锁/s张晴急原等傲（著贿），进中国来建筑狂用标负准气锅象数仙据库抚，机邪械工腊业出版却社，20市04广州拿小时宵风速4月标易准日：最大2.师1m/s，最姑小1.路0m/s，平阴均1.5妙m/驶s10月标榨准日滚：最为大2.3m/剧s，最狱小1.赶2m岗/s，平槽均1.7m/检s张晴错原等罩（著悬），就中国担建筑猫用标灾准气忌象数我据库怎，机胃械工理业出版西社，20柱04广州讲小时私风速广州筝室外碌综合集温度过热21铃1天（58胃%），忘过冷31天（9%），肾适中12房诚3天（33询%）充分狐满足镜夏季非防热翅，可熊不考疾虑冬参季保谨温广州寻室外拳综合授温度过热132天（36%），版过冷31天（9%），垃适中12匆3天（55%）利用向自然而通风漂可解促决夏表季80天（40插%）的品过热百问题30详℃建筑班热工屑设计蓬要求热环渠境设计目标室内热环境处于舒适范围工况自然调节，由热平衡形成室内环境关系室内气温为各围护结构的室外综合温度按其传热系数与面积乘积的加权平均设计①降低室外综合温度；②减小围护结构传热系数气候建筑人26℃节能中设计目标建筑（空调）能耗较低工况开启空调，室温26℃，传入室内的热量形成空调能耗关系空调能耗与各围护结构总传热量成正比设计①降低室外综合温度；②减小围护结构传热系数气候建筑人热环疮境设计气候建筑人目标室内热环境处于舒适范围工况自然调节，由热平衡形成室内环境关系室内气温为各围护结构室外综合温度和外窗太阳辐射得热的加权平均设计①降低室外综合温度；②减小围护结构传热系数；③减小外窗综合遮阳系数26℃节能锐设计气候建筑人目标建筑（空调）能耗较低工况开启空调，室温26℃，传入室内的热量形成空调能耗关系空调能耗与各围护结构总传热量和外窗太阳辐射得热成正比设计①降低室外综合温度；②减小围护结构传热系数；③减小外窗综合遮阳系数热环红境设计气候建筑人目标室内热环境处于舒适范围工况自然调节，由热平衡形成室内环境关系室内气温为各围护结构室外综合温度、外窗太阳辐射得热和室外气温加权平均设计①降低室外综合温度；②减小围护结构传热系数；③减小外窗综合遮阳系数；④增大室内通风量（室外气温适宜时）广州快夏季祖晴天注：房励间3×3×3m，南粘北开浸窗，蚊窗墙绩面积术比0.钟3，外吉墙、僻屋顶乌、外绝窗传断热系摇数1.茅5、0.讲9、6W/(俩m2·K心)，外鱼窗综日合遮引阳系驴数0.醒8，气温27℃~3势6℃，患平均31℃26℃节能财设计气候建筑人目标建筑（空调）能耗较低工况开启空调，室温26℃，传入室内的热量形成空调能耗关系空调能耗与各围护结构总传热量、外窗太阳辐射得热和通风换热成正比设计①降低室外综合温度；②减小围护结构传热系数；③减小外窗综合遮阳系数；④增大室内通风量（室外气温适宜时）广州叨节能掀设计JG辈J75偏-2锄01雕2《夏热破冬暖改地区厅居住阶建筑方节能暴设计滋标准》群体布局建筑群的总体规划应有利于自然通风单体设计建筑的平面、立面设计应有利于自然通风细部设计每户至少应有一个居住房间通风开口和通风路径的设计满足自然通风要求细部设计外窗（包括阳台门）的通风开口面积不应小于房间地面面积的10%或外窗面积的45%广州什节能耕设计GB50卡18免9-碎20镜05看《公共垄建筑永节能点设计竞标准》群体布局建筑总平面的布置和设计宜利用夏季自然通风细部设计建筑中庭夏季应利用通风降温细部设计外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%建筑末遮阳建筑声自然各通风自然今通风梦的气探候地杠域性综合售考虑凶气温、太阳竹辐射蹦、风气温破高且它持续持时间药长、辟太阳男辐射欲较强慎且风难速较伸大的绑气候鼓地区与，建出筑自星然通榴风较如为重奏要北方南方严实撒墩厚县、立形面平芒整、封闭低矮峻峭铁屋面、通透轻巧、底私部架空理解里风对扔身体标传热核的影殖响和赌作用理解终自然涛界风书形成妨的原娱因和坏特点掌握姿热环赌境设朴计和钓节能给设计点对自姑然通次风的台要求思考途：从站两个樱角度槽，即狐房间案传热虽和人撇体传屡热，遮分析滴热环发境设剪计对势通风河的要属求？归有人背认为难南方撕地区镇夏季金防热聪首推党自然芝通风恼，其侵次是战遮阳脾和围抛护结叔构隔身热，胞你怎页么看遗？预习耳：哪控些设袋计与垂建筑赠的自累然通长风有渡关？券先后随顺序姻如何谢？如智何作丸建筑滔的风蹦压通犬风设稀计？察如何暖作建请筑的府热压县通风低设计杨？课下锈练习认知既框架空气备流线灾与流抚动原初理室内虾环境汉与室嫁外气下候建筑谢自然沈通风喜设计群体找布局建筑群就布局形式盘有哪即些？从哪拾些方肯面评寺判建筑群回布局层在促末进自携然通虎风方可面的船优劣匆？哪种铃布局尝有利葵于通班风，古哪种樱不利？31多~3哑4教学就楼东湖北禽部楼寇群南秀碗村、红棉报苑北区专教工娇家属垄楼天一悄新村电子腹五所东区党教工新楼群汇景艘新城预别墅东方冒新世裙界芳草阀园中怡夜城市啊花园南国浊花园星汇未园猎德般小区深圳宋住区平面柜布局既分类并列式行列害式风在件建筑双外绕辽行风影混区取自牧“Ai识r床fl裂owar雕ou堆nd冒b挎ui器ld除in森gs”in20截01挎A蝇SH惨RA塌E疏Ha粪nd玻bo管ok馆F蛋un乖da钥me碗nt嘱al扬s空气富流动甩形式独立件流（赢高宽调比<1/跨3)尾迹躺干扰怎流（高宽嚼比1/押3~幻玉3/4）滑流（高宽颗比>3煮/4）平面栋布局鼻设计错列式党、斜霜列式甲、自适由式美优于并列虑式和辣周边劣式汇景普新城深圳宋华侨擦城风影术区—迎风据之高现象迎风面高加1，风影区长加3~5分析上部绕行的气流增多且风速较大，绕行距离更远应用高层建筑的风影区远大于低层空间氧布局溪设计架空谦通风涛设计32号楼选（华降工院冬）北京您：用风鸣→防稼风单体吃设计建筑少单体应设计虾的哪腊些方药面会冷影响蓬通风嚼？优秀竖的建塞筑通钱风作行品有党哪些断？各趋有什帜么特怠点？如何膜评价罢建筑钥单体防通风馆设计尸的优犹劣？朝向减少患太阳预辐射照射古、避幻玉免西圈晒利于蕉夏季短引风寻导风防暴导风雨广州播建筑毛最佳少朝向南偏西5°~南乒偏东10垃°风影调区—风向卡投射伟角立面酸法线来流宏风向风向荷投射贤角现象风向投射角越大，风影区越小分析迎风之长渐短，高不变，深渐深，故风影区渐小应用建筑朝向主导风方向形成较大风影区，反之形成较小风影区风压誉系数屋面构高度撇来流越风速迎风育面背风潜面屋面侧风惧面建筑视表面摆风压ABAB滞点侧风锤面-0琴.5患5迎风遵面0.击6背风凤面-0忍.3结8平面列图风压犬系数屋面化高度且来流愚风速迎风巨面背风签面屋面侧风绳面建筑唯表面留风压BCBC迎风猾面0.尊3背风潮面-0.5AAB平面厕图朝向兼顾贼室内聋自然员通风揭和室蹲外风扮影区搞影响建筑反主立留面与揉主导返风成20吵°~30°风向投射角室内风速降低（%）风影区长度0°03.75H30°133H45°301.5H60°501.5H平面纪体形“一”、“工蝇”、“王宫”字形汉大部目分房田间朝浪向好盖，有亲利于壮防晒牢通风痛，次机要功唉能或啊交通赠廊道洪可布贼置于猎东西侧“口收”字形竭通风从互有僵遮挡她，只藏适用贤于低巩层和灵天井讲较大辆的建逃筑，赔多依乱靠天虹井增田强热抄压通分风和采光锯齿形设计扰用于其不利爸条件雪下防偶晒通至风问代题的飞缓解文丘屿里效份应：美流速疏增加西，压银强减排小伯努振利原键理+--管式浓住宅++-+-捕风脚塔UM开NO大楼翼型箩导风堂墙聚恶集自吨然风门窗眯百叶→交通蹈廊道→功能扇空间UM炊NO大楼10城规螺吴凯演晴建筑形体导风设计吉巴绒欧文化中心吉巴伤欧文化中心美拉同尼西欠亚尊重限当地径文化暮与适忙应当射地气园候相押结合“通槐过减惧少垂出直要姨素的只高度庄，使渡垂直傲要素案在上王部更罚加开夺放，塑这种壮做法欲同时搅又增睡加了乓通风笑效果土”（蒙皮亚遣诺）露台展览舟室庭院通道棚屋曲线识型薄大木板吉巴去欧文化中心正面掘来风豆，6~1报0m纵/s正面当来风候，10滥~1瓜5m琴/s台风胁来袭背面榴来风++---吉巴免欧文化中心--+热压姿与进浸出风蛋口高碎差和屋室内覆外温市度差毛成正因比热压讯通风（烟和囱效主应）持续冷却持续加热三间贷两廊日间夜间三间渗两廊-佛山米三水《广府渠传统农民居漫通风降方法思及其层现代粉建筑应用》，博蜜士学百位论粱文，葵曾志衬辉，秤华南驱理工状大学钩，20隐10日间天井兵与厅毅堂温守差2℃热压畏通风尖为主空间风速天井0.2m/s厅堂0.07m/s房0.04m/s三间孔两廊-佛山慢三水三间芽两廊-佛山篮东华第里日间天井船与厅州堂温弊差2℃风压隆通风俊为主东南摊风空间风速（日）风速（夜）天井0.4m/s0.4m/s厅堂0.12m/s0.13m/s房0.07m/s0.15m/s三间令两廊-佛山跑东华虑里夜间天井厅与厅中堂无淹温差风压堡通风垒为主《广府还传统埋民居撞通风提方法拣及其并现代续建筑应用》，博萌士学哗位论摇文，匪曾志统辉，挤华南斥理工亮大学欠，20与10《广府敞传统胖民居冬通风渗方法连及其氏现代置建筑应用》，博腿士学丽位论趟文，设曾志盖辉，局华南越理工盏大学杀，20朽10陆琦,施瑛.传统洒民居败园林沉与设图计借西鉴—中山膜泮庐祥住居.南方无建筑,莲20悠10渡,信(3扯):枣48瓣-50传统允经验趟再创配造-中山尿泮庐11城规联王琪11景观挖沙泠庭院热压通风设计11城规鉴冯煦碗欣中庭喝热压蒜通风英国持巴克湾莱卡拨公司座总部庄（Fi教tz蒙ro梁y残Ro军bi顷ns滤on场L哪