《自然通風(fēng)技術(shù)》課件

自然通風(fēng)技術(shù)自然通風(fēng)利用自然界的風(fēng)力、溫度差和氣壓差來實(shí)現(xiàn)建筑物的通風(fēng)換氣，是節(jié)能環(huán)保的通風(fēng)方式。自然通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用廣泛，例如住宅、辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院等，可以有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，提高舒適度。課程介紹概述本課程旨在介紹自然通風(fēng)技術(shù)的基本原理、分類、設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用案例。目標(biāo)使學(xué)生了解自然通風(fēng)的原理，掌握設(shè)計(jì)方法，能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)自然通風(fēng)系統(tǒng)。內(nèi)容包括自然通風(fēng)的定義、原理、分類、影響因素、計(jì)算方法、設(shè)計(jì)要點(diǎn)和應(yīng)用案例。自然通風(fēng)的定義利用自然力量自然通風(fēng)是利用風(fēng)力、氣溫差等自然因素，使室內(nèi)空氣自然流通，從而達(dá)到通風(fēng)換氣的目的。改善室內(nèi)環(huán)境自然通風(fēng)可以有效地排出室內(nèi)污濁空氣，引入新鮮空氣，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，提高舒適度。節(jié)能環(huán)保自然通風(fēng)是一種綠色環(huán)保的通風(fēng)方式，可以減少能源消耗，降低碳排放，符合可持續(xù)發(fā)展理念。自然通風(fēng)的原理1溫差熱空氣上升，冷空氣下降，形成對(duì)流。2風(fēng)壓室外風(fēng)力推動(dòng)空氣進(jìn)入室內(nèi)，形成風(fēng)壓通風(fēng)。3混合溫差與風(fēng)壓共同作用，形成更有效的通風(fēng)效果。自然通風(fēng)利用自然界中溫度差和風(fēng)力產(chǎn)生的壓力差，使空氣自然流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣。通風(fēng)效果受建筑物形狀、開口位置、風(fēng)速、溫差等因素影響。自然通風(fēng)的分類1自然對(duì)流通風(fēng)通過建筑物不同部位的開口，利用氣壓差，形成自然風(fēng)流動(dòng)。2自然風(fēng)壓通風(fēng)利用室外風(fēng)力，直接驅(qū)動(dòng)空氣進(jìn)入建筑物，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣。3混合通風(fēng)將自然對(duì)流和自然風(fēng)壓通風(fēng)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)更有效率的通風(fēng)換氣。自然對(duì)流通風(fēng)窗戶開口窗戶是自然對(duì)流的主要開口，允許新鮮空氣進(jìn)入，并排出室內(nèi)污濁空氣。風(fēng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)力通過建筑物周圍的壓力差，推動(dòng)空氣流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)通風(fēng)效果。溫度差室內(nèi)外溫度差導(dǎo)致空氣密度變化，促使空氣流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。自然風(fēng)壓通風(fēng)原理自然風(fēng)壓通風(fēng)利用室外與室內(nèi)之間氣壓差形成的氣流進(jìn)行通風(fēng)。當(dāng)室外風(fēng)壓大于室內(nèi)風(fēng)壓時(shí)，空氣會(huì)從開口流入室內(nèi)；反之，則空氣會(huì)從室內(nèi)流出。這種通風(fēng)方式通常適用于較高風(fēng)速的地區(qū)，可有效地將新鮮空氣送入室內(nèi)，同時(shí)排出污濁空氣。混合通風(fēng)11.自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)的結(jié)合將自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)有機(jī)結(jié)合，利用自然通風(fēng)為主，機(jī)械通風(fēng)為輔。22.優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)充分利用自然風(fēng)力和溫差，節(jié)約能源，同時(shí)提高通風(fēng)效率，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。33.應(yīng)用場景適用于各種建筑類型，特別是在自然通風(fēng)條件較差或需要更高通風(fēng)效率的情況下。44.類型主要包括機(jī)械補(bǔ)風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)和機(jī)械送風(fēng)等。自然通風(fēng)的影響因素氣溫差氣溫差越大，空氣密度差異越大，自然通風(fēng)效果越好。風(fēng)速風(fēng)速越高，風(fēng)壓越大，自然通風(fēng)效果越好。建筑物形狀建筑物形狀對(duì)風(fēng)壓、氣流方向有影響，影響通風(fēng)效果。氣溫差氣溫差自然通風(fēng)影響較大室內(nèi)外氣溫差越大，自然通風(fēng)效果越好較小室內(nèi)外氣溫差越小，自然通風(fēng)效果越差氣溫差是影響自然通風(fēng)的重要因素之一。氣溫差越大，空氣密度差越大，自然通風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)量就越大。在夏季，室外溫度較高，室內(nèi)溫度較低，氣溫差較大，自然通風(fēng)效果較好。冬季，室外溫度較低，室內(nèi)溫度較高，氣溫差較小，自然通風(fēng)效果較差。風(fēng)速風(fēng)速對(duì)自然通風(fēng)效果有顯著影響，風(fēng)速越高，風(fēng)壓越大，通風(fēng)效果越好。但風(fēng)速過大也會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)風(fēng)速過高，影響舒適度。2~3m/s理想風(fēng)速自然通風(fēng)最舒適的風(fēng)速范圍5m/s較強(qiáng)風(fēng)力可能導(dǎo)致室內(nèi)風(fēng)速過高，影響舒適度8m/s強(qiáng)風(fēng)需要考慮建筑物結(jié)構(gòu)安全和風(fēng)荷載10m/s颶風(fēng)需采取防風(fēng)措施，避免建筑物損壞建筑物形狀建筑物形狀對(duì)自然通風(fēng)的影響很大。不同的形狀，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)壓分布、風(fēng)速大小、氣流方向等發(fā)生變化，進(jìn)而影響通風(fēng)效果。例如，長方形建筑物，容易受到風(fēng)壓的影響，在迎風(fēng)面形成正壓，背風(fēng)面形成負(fù)壓，有利于自然通風(fēng)。而圓形建筑物，則比較容易受到風(fēng)速的影響，在迎風(fēng)面形成漩渦，阻礙氣流流動(dòng)，不利于自然通風(fēng)。開口位置開口位置通風(fēng)效果高層建筑上層開口，下層進(jìn)風(fēng)，利于風(fēng)壓差通風(fēng)低層建筑迎風(fēng)面開口進(jìn)風(fēng)，背風(fēng)面開口排風(fēng)，利于自然對(duì)流房間內(nèi)部考慮房間功能，設(shè)置合理開口位置，避免氣流短路自然通風(fēng)的計(jì)算方法質(zhì)量流量法根據(jù)開口面積、風(fēng)速和空氣密度計(jì)算空氣質(zhì)量流量，進(jìn)而判斷通風(fēng)效果。壓力差法根據(jù)室內(nèi)外壓差計(jì)算空氣流量，需要考慮建筑物形狀、開口位置等因素。復(fù)雜模型計(jì)算采用CFD等數(shù)值模擬方法，更精確地模擬空氣流動(dòng)和熱量傳遞，適用于復(fù)雜建筑。質(zhì)量流量法通風(fēng)量計(jì)算該方法通過計(jì)算建筑物各房間的通風(fēng)量，進(jìn)而確定所需的自然通風(fēng)量。質(zhì)量流量公式Q=V*A*ρ，其中Q為通風(fēng)量，V為風(fēng)速，A為開口面積，ρ為空氣密度。影響因素風(fēng)速開口尺寸氣溫差壓力差法壓力差法壓力差法基于室內(nèi)外壓力差計(jì)算通風(fēng)量，適用于建筑物開口較小、風(fēng)速較低的情況。風(fēng)速影響壓力差受風(fēng)速、開口尺寸、建筑物形狀等因素影響，需要進(jìn)行修正。公式計(jì)算根據(jù)公式計(jì)算通風(fēng)量，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。復(fù)雜模型計(jì)算CFD模擬計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)模擬可用于模擬自然通風(fēng)過程，預(yù)測(cè)氣流模式、溫度分布和通風(fēng)效率。CFD模擬需要詳細(xì)的幾何模型、邊界條件和材料屬性才能獲得精確的結(jié)果。數(shù)值模型數(shù)學(xué)模型可以使用數(shù)值方法來解決自然通風(fēng)問題，例如有限元分析或有限差分法。數(shù)值模型需要簡化假設(shè)和輸入?yún)?shù)，例如建筑物的形狀、開口大小和風(fēng)速。自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)11.氣流組織設(shè)計(jì)良好的氣流組織可以確保新鮮空氣有效地進(jìn)入室內(nèi)，并排出污濁空氣。22.開口尺寸與位置開口尺寸應(yīng)與建筑物規(guī)模和通風(fēng)需求相匹配，位置要考慮風(fēng)向和陽光照射。33.遮擋物設(shè)置合理設(shè)置遮擋物可以引導(dǎo)氣流，避免陽光直射，同時(shí)兼顧通風(fēng)效果和美觀性。氣流組織自然通風(fēng)設(shè)計(jì)合理的氣流組織，有助于提高自然通風(fēng)效率。通風(fēng)氣流應(yīng)盡量避免短路，減少能量損失。氣流方向氣流方向應(yīng)符合建筑功能需求。例如，住宅應(yīng)避免氣流直接吹向床鋪，辦公室應(yīng)確保氣流均勻分布。氣流速度控制氣流速度，確保室內(nèi)舒適度，避免氣流過強(qiáng)導(dǎo)致人員體感不適。氣流穩(wěn)定性設(shè)計(jì)穩(wěn)定的氣流組織，避免氣流突變，確保室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量穩(wěn)定。開口尺寸與位置窗戶開口尺寸窗戶開口尺寸影響自然通風(fēng)效率，過小阻礙氣流流通，過大則可能造成能量損失。開口位置開口位置決定氣流流動(dòng)方向和通風(fēng)效果，通常在較高位置設(shè)置進(jìn)風(fēng)口，較低位置設(shè)置排風(fēng)口。開口朝向開口朝向應(yīng)考慮當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向，將進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在迎風(fēng)面，排風(fēng)口設(shè)置在背風(fēng)面，有利于自然通風(fēng)。遮擋物設(shè)置擋風(fēng)墻有效阻擋風(fēng)力，減少建筑物周圍的風(fēng)壓。綠化帶調(diào)節(jié)氣流方向，減少風(fēng)速，創(chuàng)造舒適環(huán)境。遮陽板阻擋陽光直射，降低室內(nèi)溫度。屋頂遮擋防止雨水進(jìn)入建筑物，保護(hù)建筑物免受雨雪侵蝕。自然通風(fēng)案例分析自然通風(fēng)在建筑設(shè)計(jì)中扮演著重要角色，尤其在現(xiàn)代建筑中，它有助于改善室內(nèi)環(huán)境，降低能耗。自然通風(fēng)案例分析旨在通過實(shí)際案例展示自然通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用的有效性，為建筑設(shè)計(jì)提供參考。教學(xué)樓教學(xué)樓自然通風(fēng)，需要考慮學(xué)生和教師的舒適度，以及教室的通風(fēng)效率。教學(xué)樓的設(shè)計(jì)，應(yīng)充分利用自然風(fēng)，并考慮風(fēng)向變化、遮擋物影響等因素。教學(xué)樓的自然通風(fēng)，可提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，降低能耗，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。住宅自然通風(fēng)在住宅中具有重要作用，能夠有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，降低能耗。住宅自然通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮建筑朝向、開口位置、遮擋物等因素，以確保室內(nèi)通風(fēng)效果。合理設(shè)計(jì)自然通風(fēng)系統(tǒng)，可以創(chuàng)造舒適宜人的居住環(huán)境，提高住宅的舒適性和節(jié)能性。醫(yī)院自然通風(fēng)對(duì)醫(yī)院環(huán)境至關(guān)重要，能夠改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，減少病菌傳播，提高患者舒適度。通過合理設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)，可以有效利用自然風(fēng)力，減少空調(diào)能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。醫(yī)院建筑應(yīng)充分考慮自然通風(fēng)條件，如窗戶尺寸、位置、遮陽設(shè)施等，以優(yōu)化室內(nèi)空氣流通。商場商場自然通風(fēng)設(shè)計(jì)主要考慮內(nèi)部空間高度和通風(fēng)效率。自然對(duì)流風(fēng)道引導(dǎo)氣流流動(dòng)，利用風(fēng)壓控制通風(fēng)效果。同時(shí)，利用屋頂天窗和側(cè)窗開閉調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，營造舒適的購物環(huán)境。自然通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用前景節(jié)能環(huán)保自然通風(fēng)利用自然資源，降低能耗，減少溫室氣體排放，有利于保護(hù)環(huán)境。室內(nèi)環(huán)境改善自然通風(fēng)能帶來新鮮空氣，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，有利于人體健康。節(jié)能環(huán)保降低能耗利用自然通風(fēng)，減少人工制冷和制熱的需求，降低能源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。減少排放自然通風(fēng)降低對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的依賴，減少電能消耗，降低碳排放，保護(hù)環(huán)境。改善環(huán)境自然通風(fēng)可以改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，減少污染物的累積，創(chuàng)造更健康舒適的室內(nèi)環(huán)境。室內(nèi)環(huán)境改善1空氣質(zhì)量提升自然通風(fēng)改善室內(nèi)空氣流通，降低二氧化碳濃度，提高氧氣含量，有利于人體健康。2溫度舒適度自然通風(fēng)可以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，降低夏季悶熱和冬季寒冷，創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境。3濕度控制自然通風(fēng)可以調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，降低潮濕悶熱，防止霉菌滋生，有利于健康。4噪音降低自然通風(fēng)可以減少室外噪音侵入，改善室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境，提供寧靜的空間。技術(shù)發(fā)展方向智能控制技術(shù)智能控制系統(tǒng)能