住宅通风设计与降温策略

住宅通风设计原理及方法 第4页 DATE\@"yyyy-M-d"2006-12-6住宅通风设计原理与方法摘要：本文主要是对住宅通风知识的全面介绍，其中包括分析住宅通风的重要作用、研究室内通风原理和探讨建筑通风设计的方法和注意事项。Abstract:Thisthesisisaboutthehouseventilation,includingtheanalysisoftheimportantfunctionoftheventilation,theventilationprincipleandthedesignmethod.关键词：住宅通风热舒适度热环境风压正文：通风是建筑室内外空气的流动。通风设计是住宅设计中最微妙也最重要的部分，其设计的结果直接影响住宅夏季的能耗和居住舒适度。一般而言，通风对建筑的意义体现在以下三个方面：图表SEQ图表\*ARABIC1①提供新鲜空气。人体的新陈代谢和家务劳动常常能够使室内的空气质量下降，有时还会产生一些对人体有害的空气污染物，通风可以用新鲜的空气置换室内低质量的空气。在建筑的厨房、卫生间和储藏室中，由于功能的需要，湿度相对较高，通风可以提供新鲜的空气，有效的改善这些房间的图表SEQ图表\*ARABIC1图表SEQ图表\*ARABIC2②直接的自然通风提高人体的温度适应性。人体对温度的适应性会随着通风条件的改善而不断提高。如图（1）所示，根据对世界温度适应性的调查，在30℃时，有效的通风可以使100%的人感到舒适，而在无风的条件下，感到舒适的人群比例会下降到85%。在35℃时，有效的通风仍可以使80%的人感到舒适，而在无风的条件下，这一比例下降到65%。这一效应的原理主要是由于风能够有效的改变人体皮肤湿度引起的。如图（2）所示，当空气温度为35℃时，人体的体表图表SEQ图表\*ARABIC2③自然通风还可以降低建筑的室内温度和结构温度，从而直接影响室内的热环境。建筑物的结构温度与人体相似。人体的正常温度约是37℃，而皮肤由于与外界的直接接触，温度变化较大；人体腋下的温度比较稳定，而手和脚，由于远离心脏温度较低。建筑物也存在相似的情况，建筑的外围护结构由于与室外环境直接接触，温度变化较大，而建筑内部，尤其是核心部位的温度受外界影响小，夏季的室内积温效应明显，通风可以解决这个问题。同时，通风可以有效的改变建筑的结构构件温度，从而间接的影响室内热环境。图表图表SEQ图表\*ARABIC3有效的组织通风，首先要了解空气流动的原理。实际上，空气始终保持着流动状态，而且总是由高压区域流向低压区域。对于建筑而言，建筑周边的正压区域通常是在建筑迎风面，而在建筑的背风面，往往形成负压并出现风影区，进而空气被从建筑中源源不断地抽出来，形成建筑的内部通风。组织建筑通风的方法便是制造和改善风压的梯度分布，具体的方法有两种：图表SEQ图表\*ARABIC4①有效的使用建筑周边的自然风，了解风的方向和风力，通过对风的选择和风速的有效控制，形成合理的压差，从而组织建筑室内横向通风。横向通风，在没有受到阻隔的情况下可以很好的调节室内的温度分布，并改善室内的空气质量。如果横向通风受到建筑内部隔墙的阻断，则会导致朝阳房间热量的积累和温度的升高，这种状态即使在夜晚，也很难得到改善。但是如果在设计中，门和窗在平面上被组织成良好的对位关系，形成我们平时生活中经常提及的“图表SEQ图表\*ARABIC4另外，外墙的窗，作为通风的入口，其大小直接影响室内通风量。通常，我们确定窗子的面积为室内房间地板面积的1/20。而窗的形式也直接影响到建筑层高与进深之间的关系。如图（4）所示。②建筑内部同样存在压力地纵向变化。室内热空气向上升，而冷空气向下降，形成自高向低的压力梯度分布，利用这一原理可以组织建筑内部的竖向通风。在我们普通的多层住宅中一个普遍存在的问题是，受压力影响上升的热空气停滞于屋顶区域，积累形成室内的“高温区”，这个区域的热向下辐射，即使在夜里这种辐射热依然存在，而且屋顶保温层越厚，这种辐射热越明显。图表SEQ图表\*ARABIC5解决这问题一方面依靠提供充足的“过堂风”图表SEQ图表\*ARABIC5由此可见，建筑的门窗设计对室内的通风条件的改善至关重要，其中不仅包括门窗的大小、位置，更重要的是门窗之间的对位关系。在实践中还有很多乡土技术，也都是利用空气流动的原理，改善风压梯度组织通风，进而改善建筑热环境。图表SEQ图表SEQ图表\*ARABIC6图表SEQ图表\*ARABIC图表SEQ图表\*ARABIC7图表图表SEQ图表\*ARABIC8值得注意的是，建筑通风是一个室内空气与室外空气不断交换的过程。在自然通风过程中，室外热环境与空气质量直接影响室内通风效果。因此在通风设计中，在可能的条件下，结合室外环境设计，改善建筑室外通风环境也是通风设计的重要环节。其中常见的设计元素如下。①水面的设计。当空气通过水面，水的蒸发会使空气的温度降低，起到一定的制冷作用。如果能够充分的利用水面的这一功能，并通过简单的辅助性机械，则可以明显的改善室内的热环境，如图（9）。当利用水面冷却空气的时候，尤其应当注意的是水的清洁卫生。图表图表SEQ图表\*ARABIC9②铺装设计。建筑周边的铺装设计对通风降温也有影响。浅色、硬质、高反射率的铺装，不仅将太阳光反射如室内，而且直接加热建筑周边的空气。如果采用软质、深色、低反射率的铺装材料，或用草皮，将明显改善建筑周边的空气温度。③植被设计。植被设计可以有效的控制风速和风的方向，使设计者能够有选择的控制室外风压范围。植被还可以提高空气的湿度和含氧量，乔木和灌木的阴影区域还可以明显的降低空气的