通風(fēng)工程之自然通風(fēng)

1通風(fēng)工程

VentilaonEngineering23.2

工業(yè)廠房自然通風(fēng)的計算3.2.1設(shè)計性計算的步驟3.2.2校核性計算的步驟3.1自然通風(fēng)作用原理3.1.1熱壓作用下的自然通風(fēng)3.1.2室外風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)3.1.3熱壓與風(fēng)壓聯(lián)合作用下的自然通風(fēng)

第3章自然通風(fēng)33.3自然通風(fēng)與建筑設(shè)計3.3.1建筑總平面規(guī)劃

3.3.2建筑形式的選擇

3.3.3工藝布置

3.3.4避風(fēng)天窗及風(fēng)帽的設(shè)計

3.3.5生態(tài)建筑的自然通風(fēng)(不作要求)

第3章自然通風(fēng)4熟練掌握：熱壓、風(fēng)壓作用下的及熱壓與風(fēng)壓共同作用下的自然通風(fēng)原理。

掌握：工業(yè)廠房自然通風(fēng)的設(shè)計性計計算和校核性計算。

理解：自然通風(fēng)與建筑設(shè)計。

第3章自然通風(fēng)5自然通風(fēng)定義什么是自然通風(fēng)?

利用自然的手段(風(fēng)壓、熱壓等)將室外空氣不經(jīng)過空調(diào)處理就引入室內(nèi)以達到維持室內(nèi)空氣舒適性的方法目的帶走熱濕量（保持室內(nèi)熱舒適性）帶入新風(fēng)(保持室內(nèi)空氣品質(zhì)）第3章自然通風(fēng)6

優(yōu)點

無能耗

建筑能耗占總能耗30％

空氣品質(zhì)好

機械通風(fēng)空調(diào)：“病態(tài)建筑”

缺點

難控制

有時風(fēng)量不足

解決辦法：自然通風(fēng)和機械通風(fēng)相結(jié)合，機械輔助自然通風(fēng)

自然通風(fēng)的特點第3章自然通風(fēng)7

只要建筑開口兩側(cè)存在壓力差P，就會有空氣流過開口?！?.1

自然通風(fēng)作用原理8建筑不同高度（高差h）上有窗孔a、b設(shè)：tn>tw,則：ρw>ρn由水靜力學(xué)公式得：b窗內(nèi)外的作用壓差（規(guī)定以室內(nèi)向室外流動為正）——即熱壓熱壓的定義：由室內(nèi)外空氣溫差在不同高度通風(fēng)口間造成的空氣流動作用壓頭§3.1

自然通風(fēng)作用原理

熱壓作用下的自然通風(fēng)9注意：熱壓和余壓的區(qū)別熱壓——兩窗孔之間的壓差，ΔPb-ΔPa

在僅有熱壓作用時，窗孔內(nèi)外的壓差即等于該水平面的余壓ΔPa=Pxa，ΔPb=Pxb定義：用Px表示室內(nèi)某一點的壓力與室外同標(biāo)高未受干擾的空氣壓力的差值2.余壓§3.1

自然通風(fēng)作用原理10可知僅有熱壓作用時，窗孔內(nèi)外的壓差（即余壓）是隨高度h成線性增加的室內(nèi)向室外流動為正由于a窗進風(fēng)，所以Pxa<0由于b窗排風(fēng)，所以Pxb>0在某一高度上，有Pxh=0中和面定義：室內(nèi)外壓力差為零的水平面中和面以上的窗孔排風(fēng)，距中和面越遠(yuǎn)，余壓絕對值越大（+）中和面以下的窗孔進風(fēng)，距中和面越遠(yuǎn)，余壓值絕對越大（-）§3.1

自然通風(fēng)作用原理11根據(jù)質(zhì)量守恒定律：§3.1

自然通風(fēng)作用原理122多層建筑

如果是一多層建筑物，仍設(shè)室內(nèi)溫度高于室外溫度，則室外空氣從下層房間的外門窗縫隙或開啟的洞口進入室內(nèi)，經(jīng)內(nèi)門窗縫隙或開啟的洞口進入樓內(nèi)的垂直通道向上流動，最后經(jīng)上層的內(nèi)門窗縫隙或開啟的洞口和外墻的窗、陽臺門縫或開啟的洞口排至室外。這就形成了多層建筑物在熱壓作用下的自然通風(fēng)也就是所謂的“煙囪效應(yīng)”?！?.1

自然通風(fēng)作用原理13多層建筑的熱壓引起的自然通風(fēng)大中和面小中和面Hh§3.1

自然通風(fēng)作用原理14熱壓作用模擬的建筑模型每層有上下兩個開口§3.1

自然通風(fēng)作用原理15室內(nèi)空氣速度分布16室內(nèi)空氣溫度分布17外廊式多層建筑在熱壓作用下的自然通風(fēng)

如果建筑物內(nèi)沒有“煙囪”（與室外有聯(lián)系的豎向通道），也就沒有相應(yīng)的“煙囪效應(yīng)”?！?.1

自然通風(fēng)作用原理18

在建筑物迎風(fēng)面，氣流受阻，部分動壓轉(zhuǎn)化為靜壓，靜壓值升高，風(fēng)壓為正，稱為正壓；在建筑物的側(cè)面和背面由于產(chǎn)生局部渦流，形成負(fù)壓區(qū)，靜壓降低，風(fēng)壓為負(fù)，稱為負(fù)壓。

風(fēng)壓系數(shù)§3.1

自然通風(fēng)作用原理

風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)19

往往采用CFD或風(fēng)洞模型實驗的方法求取K值。20由于氣嶼流的撞勤擊作用墓，在迎收風(fēng)面形輛成一個苗滯流區(qū)另，該處來的靜壓偵力高于養(yǎng)大氣壓疫力，處煉于正壓蜻狀態(tài)。摩在正壓痰區(qū)內(nèi)氣盯流呈循合環(huán)流動搶，在地包面附近猴氣流方詢向與主端導(dǎo)風(fēng)向鵲相反。它在一般皮情況下循，風(fēng)向紛與該平姻面的夾呀角大于30°時，會授形成正壓區(qū)。室外蹤蝶氣流次發(fā)生搬建筑行繞流滋時，薄在建反筑物沙的頂妄部和敵后側(cè)胖形成釋彎曲城循環(huán)仇氣流甚。屋屢頂上冒部的襪渦流綁區(qū)稱餃為回觀流空誤腔，親建筑勸物背冬風(fēng)面倍的渦繭流區(qū)謹(jǐn)稱為艘回旋痕氣流屑區(qū)。位這兩低個區(qū)懸域的芒靜壓貍力均劉低于輸大氣援壓力梯，形廊成負(fù)壓區(qū)，我肅們把嬌它們穗統(tǒng)稱企為空氣享動力幻玉陰影舊區(qū)。§3.改1自然通每風(fēng)作用蹦原理21建筑物衰在風(fēng)力槐作用下沿的壓力恨分布a）平屋膨頂建筑拔（立剖漲面）b）傾躬角30麗°坡屋頂罵建筑（尋立剖面蔑）c）傾角45°坡屋頂舌建筑（知立剖面甲）d）建塞筑平助面圖§3槽.1自然訂通風(fēng)聯(lián)作用肌原理22§3剩.1自然場通風(fēng)墾作用翼原理熱壓晨作用貓下的斃自然伶通風(fēng)23室外宏風(fēng)壓胡作用料下的表自然翅通風(fēng)§3耍.1自然通最風(fēng)作用醉原理24

hbKbxbPawtwrrtnnxaPKaw§3.胡1自然通竿風(fēng)作用及原理熱壓與劃風(fēng)壓聯(lián)糠合作用圈下的自墊然通風(fēng)窗孔使內(nèi)外經(jīng)的壓巡壽差2525風(fēng)壓莊和熱降壓共照同作抬用，棄有時尸互相控加強緞，有您時相憂互抵面消兩者私相互典作用聲下的耐通風(fēng)枕機理按還待嗽研究數(shù)，目孤前將那兩者稀的相販互作臺用簡鹿單考低慮為率線性背疊加一般來載說建筑無進深小捐的部位但多利用冒風(fēng)壓直村接通風(fēng)手，進深物大的部接位利用羞熱壓通冰風(fēng)風(fēng)壓熱上壓同時螺作用時狹的孔口攜內(nèi)外壓夜差§3.報1自然斑通風(fēng)訊作用意原理26熱壓與風(fēng)壓究竟誰起主導(dǎo)作用呢？《采暖通通風(fēng)縫與空姥氣調(diào)療節(jié)設(shè)且計規(guī)歡范》規(guī)定：鬧在實際竄工程設(shè)送計計算蹦時僅考捷慮熱壓畝的作用本，風(fēng)壓踢一般不憤予考慮骨?！?.找1自然通濤風(fēng)作用塵原理27自然通約風(fēng)設(shè)計色性計算咳通常按釣下列步窮驟進行錫：1.計算全奶面換氣絞量及排元風(fēng)溫度排除挨車間軋余熱狐量所印需的創(chuàng)全面攔換氣積量車間上夠部排風(fēng)偶溫度的物確定方蹦法有幾亞種，目下前常用音的有溫情度梯度婚法和有險效熱量柜法。2.確定哀窗孔顆的位殿置，抹分配遭各窗依孔的芽進、速排風(fēng)鏈量3.確定各滑窗孔內(nèi)腔外壓差筆和窗孔五面積§3焰.2工業(yè)朱廠房悲自然假通風(fēng)鋼的計注算設(shè)計更性計襖算的戚步驟281.溫度梯療度法：對于射散熱較脹為均勻縮慧，散熱最量不大負(fù)的車間頌，室內(nèi)六空氣溫旋度沿高掙度方向悠的分布爸規(guī)律大腫致是一娘直線關(guān)節(jié)系。§3.樂2工業(yè)帖廠房瘡自然丙通風(fēng)租的計周算車間排幻玉風(fēng)溫度捧計算tw、tn是已拋知的鬧，但tp未知求解搭方法票：29§3臂.2工業(yè)廠混房自然代通風(fēng)的龜計算2.有效熱搞量法（m值法矩）：旬有效寶熱量晉系數(shù)m的定義咳：室內(nèi)箏總余熱烘量中直濱接進入及工作區(qū)雨的熱量喚比例有效熱阿量30QmQ（1-m）Qtwtntp從全室料的熱平秀衡分析波：從工采作區(qū)暮熱平小衡分襲析：兩式千聯(lián)立主，有樣：室內(nèi)匆平均肉溫度曠：§3.摔2工業(yè)廠磁房自然喪通風(fēng)的劣計算312）確定走窗孔隨位置可以璃先假鑒設(shè)中城和面謀位置００h2h1定性分抗析：簡化碼計算讓，若菊：則有閥：離中隙和面蛇越遠(yuǎn)困，余掏壓越乳大，陣同樣兆的通墨風(fēng)量渡要求擔(dān)的窗炸孔面憐積越佛小中和面烏位置要焰適當(dāng)３）確順定窗孔巴面積§3.壯2工業(yè)廠金房自然抄通風(fēng)的嘗計算32當(dāng)進筍行校講核性怨計算嘴時，樹可按且已知踏的進決、排佩風(fēng)窗累孔面產(chǎn)積估添算出湖中和矛面的料位置價。根據(jù)估皺算出的雕中和面稿位置，暫確定進芽風(fēng)窗的察進風(fēng)量遮與排風(fēng)擠窗的排綁風(fēng)量是鋒否與房液間所需槳要的全這面換氣蛛量相等匹?！?.穗2工業(yè)株廠房極自然亮通風(fēng)貝的計傳算校核步性計雁算的爬步驟33（1）建攤筑群岡的布塔局可饑從平公面和訓(xùn)空間丹兩個撇方面懼考慮祥。建減筑群釀平面插布局畜可分率為：行列式描、錯列衛(wèi)式、斜此列式及含周邊式農(nóng)，從通風(fēng)伯的角度膜來看，耽錯列式朵和斜列踢式較行襪列式和溫周邊式躲好。（2）為了擴保證建貍筑的自像然通風(fēng)茶效果，雹建筑主剩要進風(fēng)價面一般漸應(yīng)與夏莖季主導(dǎo)毀風(fēng)向成60葛°~90假°角，霉不宜秒小于45抓°，同搞時應(yīng)誰避免流大面叢積外動墻和領(lǐng)玻璃躺窗受習(xí)到西圓曬。§3腰.3自然己通風(fēng)丑與建癢筑設(shè)魔計建筑總吳平面規(guī)普劃34（3）室譽外風(fēng)氣吹過活建筑券物時治，迎釣風(fēng)面寺的正開壓區(qū)冠和背潤風(fēng)面瓣的負(fù)競壓區(qū)蛋都會勝延伸肯一定起的距堵離，鎖在這背個距郊離內(nèi)施的低宏矮建銳筑物坑會受沃高大聾建筑呆所形輝成的爽正壓聞區(qū)或掠負(fù)壓行區(qū)的錘影響踢。為濱了保正證較良低矮艇的建悲筑物陽能正療常進葵風(fēng)和性排風(fēng)煉，各豪建筑閥之間爺有關(guān)江的尺本寸應(yīng)裝保持息適當(dāng)疑的比殖例?！?.使3自然叢通風(fēng)病與建貍筑設(shè)彈計1.建筑男高度聚對自劍然通辯風(fēng)的獨影響2.穿堂風(fēng)3.多層車搬間4.熱車候間1.建筑高臉度對自填然通風(fēng)香的影響自然通番風(fēng)的風(fēng)紹壓作用武和熱壓凳作用都劉隨著建豬筑物的競高度的勸增加而然增強。堡這對高派層建筑有物的室惰內(nèi)通風(fēng)花是有利跡的。但是貸，高蝦層建登筑能做把城粱市上殼空的投高速劍風(fēng)引琴向地怎面，待產(chǎn)生“樓房嘗風(fēng)”的危害之，這對懇周邊地姜區(qū)自然能通風(fēng)的禮穩(wěn)定性屆和控制愁是不利該的。建筑形烤式的選故擇§3歷.3自然壤通風(fēng)襖與建愿筑設(shè)的計如果政迎風(fēng)熄面和奴背風(fēng)嗚面的鞠外墻乓開孔袋面積泥占外桶墻總踢面積1/4以上姓，且幼建筑嘗內(nèi)部由阻擋伐較少腹時，稀室外殲氣流恥橫貫匹整個咱車間哄，形遣成所敵謂的“穿堂舉風(fēng)”。應(yīng)用黎穿堂犧風(fēng)時帥，應(yīng)趣將主衫要熱招源布坑置在辟夏季奶主導(dǎo)漢風(fēng)向千的下捎風(fēng)側(cè)慌。2.穿堂天風(fēng)§3.齡3自然通斃風(fēng)與建勉筑設(shè)計383.多層呼車間多層先車間黃，在耽工藝射條件家允許鮮下熱會源盡抹量安襯設(shè)在勒上層悠，下妄層用曠于進爭風(fēng)。4.熱車間為了糠增大救進風(fēng)禾面積賺，以扯自然姓通風(fēng)遺為主倚的熱羅車間俗應(yīng)盡痛量采貧用單寇跨廠滴房。在多跨揭廠房中勾應(yīng)將冷療、熱跨螺間隔布守置，盡原量避免頌熱跨相哄鄰?！?.奮3自然券通風(fēng)抽與建塞筑設(shè)荷計39某鋁電狗解車間音，為了國降低工朵作區(qū)溫液度，沖功淡有害秀物濃度顛，廠房裂采用雙達層結(jié)構(gòu)及。車間搭的主要終放熱設(shè)夠備電解罷槽布置觀在二層罰，電解玩槽兩側(cè)海的地板纏上，設(shè)浮置四排臘連續(xù)的授進風(fēng)格幟子板。狼室外新徹鮮空氣純由側(cè)窗軌和地板嗎的送風(fēng)個格子板辣直接進概入工作漏區(qū)。這踏種雙層乒建筑自仁然通風(fēng)艘量大，蛇工作區(qū)下溫升小雷，能較寒好的改謀善車間諷中部的浩勞動條仇件。§3.窗3自然粥通風(fēng)庸與建最筑設(shè)挪計40冷熱跨火間隔布骨置時氣徒流運動駕示意圖41均為熱幣跨的多裝跨廠房蘇氣流運效動示意秤圖42以熱壓勤為主進這行自然唉通風(fēng)的脹廠房，劣應(yīng)盡量隊將散熱加設(shè)備布耕置在天疲窗下方反。散熱量晝大的熱搖源應(yīng)盡突量布置罪在廠房豪外面，臣夏季主腿導(dǎo)風(fēng)向送的下風(fēng)齊側(cè)。布論置在室白內(nèi)的熱項源，應(yīng)顧采取有琴效的隔斯熱措施粉。當(dāng)熱源答靠近生遠(yuǎn)產(chǎn)廠房學(xué)一側(cè)的宵外墻布醒置，而汁且外墻呈與熱源貼間無工短作點時悔，熱源按應(yīng)盡量朽布置在訴該側(cè)外殿墻的兩宰個進風(fēng)嫂口之間彩。熱車間息的熱源吐布置工藝布餅置§3膀.3自然通扇風(fēng)與建損筑設(shè)計43定義睬：為了不際發(fā)生倒辜灌，可奸以在天嚴(yán)窗上增熊設(shè)擋風(fēng)榨板，或條者采取鴉其它措倉施，保亡證天窗歸排風(fēng)口銜在任何傾風(fēng)向下犧都處于管負(fù)壓區(qū)寬，這種灘天窗稱索為避風(fēng)齡天窗。類型扮：1、避普風(fēng)天邁窗:目前克常用兵的避我風(fēng)天跡窗有豎以下啞幾種覆形式:矩形天第窗續(xù)下沉式相天窗梳曲（食折）線生型天窗2、避風(fēng)教風(fēng)帽:在普通褲風(fēng)帽的意外圍增噴設(shè)一周網(wǎng)擋風(fēng)圈鍬。風(fēng)帽囑的作用去在于使消排風(fēng)口綢處和風(fēng)輛道內(nèi)產(chǎn)廁生負(fù)壓睬，防止租室外倒事灌和防屬止雨水付或污物攝進入風(fēng)特道或室宋內(nèi)?！?湯.3自然通刺風(fēng)與建撕筑設(shè)計避風(fēng)天殊窗及風(fēng)萬帽的設(shè)流計44天窗的還做法縱向下沉式天窗橫向豎下沉胖式天燦窗§3.郊3自然通例風(fēng)與建護筑設(shè)計45矩形避風(fēng)天窗§3.弓3自然通默風(fēng)與建壇筑設(shè)計46天井式陣天窗§3膛.3自然有通風(fēng)疲與建謙筑設(shè)兩計47§3漠.3自然舟通風(fēng)紋與建額筑設(shè)腳計48風(fēng)壓作禮用自然唯通風(fēng)熱壓作積用自然繼通風(fēng)風(fēng)壓、籠熱壓聯(lián)謎合作用亡自然通院風(fēng)roomroomroomroomroomroomshaft依靠屋頂風(fēng)機進行的自然進風(fēng)機械排風(fēng)§3.走3自然通當(dāng)風(fēng)與建驕筑設(shè)計生態(tài)爽建筑恰的自繳然通嚴(yán)風(fēng)4949風(fēng)壓自驅(qū)然通風(fēng)新卡棋里多承尼亞Tj鞏ib偏ao匹u文化中做心全景新卡里含多尼亞紅氣候炎短熱，常宅年多風(fēng)州；文化胞中心10個棚屋遙組成，撲最高28m企,造型是紋經(jīng)過多拴次CFD模擬頭分析害和風(fēng)坑洞實脾驗后司確定姑的§3荷.3自然通元風(fēng)與建桂筑設(shè)計50風(fēng)壓拌通風(fēng)酬原理棚屋背臭面指向彩主導(dǎo)風(fēng)某向棚屋辮背面乳為正薪壓區(qū)飲，下袖風(fēng)處態(tài)為負(fù)架壓區(qū)壓差皇產(chǎn)生腿空氣副流動針對浩不同壁風(fēng)速夠（從區(qū)微風(fēng)顏到颶掛風(fēng)）執(zhí)，調(diào)慣節(jié)百紫葉開怕合及暮方向畏，控罰制室譯內(nèi)流劇動§3林.3自然通移風(fēng)與建辣筑設(shè)計51熱壓自失然通風(fēng)Co猜st腿oz大za別墅測由6座別墅紗組成，該建立在引山坡上印，通過惠熱壓拔師風(fēng)原理狗，利用林地下洞頌穴作為喚天熱冷魄源，獲秀得很好平的制冷眠效果§3.套3自然通示風(fēng)與建柏筑設(shè)計52熱壓通霸風(fēng)在室縣內(nèi)熱秋壓的柿作用慣下熱蒼空氣爺上升學(xué)，洞坑穴中12度的風(fēng)需通過的愚地板上痕的通氣隙孔進入牢室內(nèi)§3劫.3自然頁通風(fēng)淹與建裕筑設(shè)撫計53熱壓恰和風(fēng)久壓結(jié)達合通騾風(fēng)英國蒙亂特福德仗大學(xué)機康械館機械貓館一煙般為饑矩形賭平面巾，進燦深大饅，雙絡(luò)面走盯廊，丘兩側(cè)繡為實六驗室貝和辦皮公室疊，人靠工產(chǎn)律熱多斥，一忠般需騰要采耍用大奪規(guī)?？煽照{(diào)邀系統(tǒng)§3孔.3自然通沈風(fēng)與建傾筑設(shè)計54熱壓仗和風(fēng)惹壓結(jié)告合通惱風(fēng)辦公室乏、實驗見室報告炕廳、續(xù)大廳位于分稻支部分河的辦公穴室、實美驗室進淋深小，監(jiān)采用風(fēng)尾壓通風(fēng)位于糊中央哭部分阻的報古告廳仰、大沿廳采援用“城煙囪傷效應(yīng)歲”進歷行熱究壓通葛風(fēng)§3.講3自然蜓通風(fēng)必與建浙筑設(shè)案計55充