浅谈生态建筑中的自然通风技术

本文介绍了生态建筑中自然通风技术的作用原理,热压和风压对自然通风的影响。分析了建筑结构对自然通风的影响,指出了在实际应用自然通风应该注意的问题。     

船舶机舱的自然通风

以目前自然通风的研究成果为基础，结合船舶机舱通风的特点，从理论上分析了机舱自然通风的原理，初步探讨了热压和风压对机舱通风的作用．机舱通风热压的大小取决于机舱内外空气密度的差值、烟囱上的排风口的高度、空气在进风管内吸热的多少以及进风口的高度，机舱如果采用自然进风，必须采用横截面积较大的风管，并尽量减少弯头和节点．自然风压的大小取决于船速和风速的大小，适当地安排进风口和排风口的位置，就可以充分利用风压，达到既能促进进风又能促进排风的作用．自然风压．热压和机械风压对船舶机舱的通风可以起到共同促进的作用．     

2012-18 科技新闻媒体关注指数排行榜

 自然通风节能技术越来越受人们关注,实现建筑空间通风的唯一途径就是通过建筑开口。目前对建筑开口研究都是从单一方面考虑,并不全面。Hassan通过CFD方法以及风洞实验对单一房间分析不同开口位置对自然通风效果的影响,研究发现自然通风效果与两开口距离有关,开口距离远的通风效果优于开口距离近的通风效果。Favarolo通过CFD方法以及实验方法对单一房间分析不同建筑开口构造对自然通风效果的影响,认为单侧开口通风效果取决于开口的垂直位置以及开口宽度。Dascalaki通过示踪气体方法研究单侧开口风压作用下通过开口处的有效通风量,发现通过开口处的有效通风量与开口处垂直方向风速以及风向有关。殷维通过耦合风压与热压的单侧大开口通风经验公式提出“自然通风等价节约用电度数”,利用中国4个典型气候区,对单侧大开口自然通风利用率与节能效果进行了评估,发现在单侧通风条件下,中国南方城市节能效果比较大。张雯通过DOE-2对杭州地区居住建筑外窗在不同建筑朝向下,对建筑全年能耗值进行模拟计算,发现南北朝向建筑比东西朝向建筑全年能耗小。     

建筑气候缓冲空间的设计研究

气候缓冲空间是建筑内部与外部环境之间的过滤空间,其目的是利用可再生能源促进建筑外部与内部之间的气候要素交流,满足建筑使用者的舒适要求。运用间接获得热和间接除热的原理分析基于太阳能的缓冲空间设计方法,运用热压原理分析基于自然通风的缓冲空间设计方法。     

新型自动捕风排风装置排风口性能优化

基于自然通风原理,对所研制的自动捕风排风装置的通风性能进行了优化分析.通过数值模拟和实验研究,重点分析了排风口几何形状与其表面自然通风风压系数的关系,以及提高其排风性能的关键参数.研究结果表明,圆锥形渐扩口的综合排风性能为最佳,较无渐扩口的排风口可提高排风量14.3％;所研制的自动捕风排风装置在北京地区冬季典型天利用自...     

太阳能烟囱强化自然通风的研究现状

 自然通风是一种节能的被动式通风冷却技术,其原理是在由温差引起的热压或风压的作用下驱动室内空间的空气自然流动,与机械通风相比,自然通风具有显著的节能优点。太阳能烟囱利用太阳辐射加热烟囱通道内的空气,提高温差,从而强化自然通风。本研究介绍了太阳能集热墙体(Trombe)式和倾斜集热板屋顶式两种典型太阳能烟囱的结构及其强化自然通风的基本原理。详细讨论了影响太阳能烟囱通风性能的主要因素,并介绍国内外学者对太阳能烟囱的主要研究方法和相关研究成果。太阳能烟囱的高度和深度(玻璃盖板与集热墙的间距)影响烟囱内空气的温升以及空气的自然对流的流动特点,从而影响了太阳能烟囱的自然通风流量。空气流量随着烟囱深度的增加而增加,但烟囱深度超过一定值后空气流量不增反减。当烟囱的深高比超过2.5后,烟囱出口端会出现逆流,从而抑制了通风量的增加。集热墙的结构以及倾斜角度对太阳能烟囱自然通风效果的影响与地理位置和气候条件等因素有关。研究太阳能烟囱自然通风的理论方法包括基于能量平衡分析的模型和基于计算流体力学的数值模拟。分析了太阳能烟囱自然通风研究中需要改进的问题。     

考虑风压作用时单跨厂房自然通风计算问题

本文研究了室外风作用下,天窗排风阻力系数的特性。在室外风作用下,天窗局部阻力系数是变数,而不是常数。在研究风压对自然通风影响时发现,风压对自然通风除有利因素外,有时也存在不利因素。另外,为了计算方便,在试验基础上,整理了风压作用下的计算公式。     

高大空间热分层实测和自然通风潜力分析

在自然通风建筑中,垂直方向上温度分布影响着热压通风。现对南京某单体大空间自然通风建筑垂直方向上温度进行实测,得出在九月份垂直温度呈线性变化,梯度在0.1~0.24℃/m范围内。将温度分层结合已有的热压模型,通过CFD模拟验证模型准确性,用Matlab计算分析建筑上下开口比Rab、室内热源q和垂直温度系数α对室内温度和自然通风量的影响,发现室内温度随着建筑上下开口比Rab和室内热源q的增大而增大,随着垂直温度系数α的增大而减小;建筑的自然通风量受室外温度影响较小,随着上下开口比Rab、室内热源q和垂直温度系数α的减小而减小。计算某高大空间在南京、重庆和广州各月的热压通风量和室内温度,结合热舒适模型确定满足基准通风量和热舒适要求的可利用上下开口比Rab范围和各月热舒适时数。结果表明:广州利用自然通风达到热舒适的时数最多,可利用的上下开口比Rab为1~9,室内热舒适时数占各月总时数的比例为35%~70%。     

空气渗透计算中风压与热压的叠加作用

分析了风压和热压共同作用时空气渗透的物理过程，由于风压的作用使室内压力升高，使规范方法计算的渗风量值减少，从而提出合理的风压与热压的叠加办法，并将其具体应用于双层窗渗风量的计算中。     

高层建筑烟囱效应及风压联合作用的模拟研究

采用多区域网络模型数值模拟方法,结合风洞试验和CFD数值模拟结果,对一栋340 m超高层建筑的烟囱效应及风压联合作用问题进行了模拟分析.研究发现:1)纯烟囱效应导致的建筑内部电梯与室外压差曲线为线性分布,符合理论分布规律;随风速增大,电梯与室外压差分布逐渐受到风压主导,压差分布曲线由线性转向非线性,风速越大效应越显著.2)建筑中性面位置受风速影响较小,密闭性较差的避难层对避难层电梯以及上下层电梯的压差分布影响明显.3)不同风向对烟囱效应压差表现出不同的作用:在冬季高频风向ENE下,整体上风压抑制热压;而在风向为N时,风压增强热压;在夏季高频风向ESE下,避难层以外楼层风压抑制热压,避难层风压增强热压.4)提高幕墙密封等级及增加电梯前室门阻隔单元等措施,可有效缓解烟囱效应过大压差.     

复合置换通风的非稳态流动

以两开口单区建筑为研究对象,采用理论分析方法,推导出风机与热压共同驱动的复合置换通风的非稳态数学模型。研究了机械风量、两开口面积比和无量纲特征时间对室内热分层高度和自然通风量的影响。研究结果表明:在复合置换通风中,增大机械风量使热分层高度增大而自然通风量减小。无量纲特征时间增大,使热压主导通风模式存在所对应的机械风量的上限值减小。对于机械送风,开口面积比增大引起热分层高度和自然通风量随机械风量的变化率增加,热压主导模式存在所对应的机械风量的上限值增大,而对于机械排风,情况相反。当两开口面积相等时,采用机械送风和机械排风的效果是一样的。     

节能立面开口设计的综合模拟方法

针对建筑外立面开口形式设计的分析需要,探讨了适合方案阶段建筑围护结构优化的采光、传热及自然通风综合分析方法.通过采用设计案例分析的方法,对现有采光及自然通风模型的模拟性能(精度、速度、建模难度)进行了比较.结果表明,采光系数模型以及空气流动网络模型比较适合于方案阶段的采光及自然通风综合分析;在反映开口设计形式变化的影响规律方面,相比目前应用广泛的Radiance采光模型以及CFD(computational fluid dynamics)软件通风模型,Energyplus模型计算的采光量、通风量及能耗误差均在10%以内.此外,在利用空气流动网络模型进行自然通风计算时,需要采用非均匀风压系数边界条件以准确反映开口位置变化的影响.     

城市住宅的自然通风设计探讨

在建筑中合理地利用自然通风技术,有利于节约能源,改善室内生态环境。从控制建筑规划布局、优化建筑单体建筑及选择导风构件等方面介绍了现代建筑中自然通风技术的原理和应用方式。     

节能建筑与通风设计

自然通风是利用自然界的可再生能源实现建筑节能。本文阐述了自然通风产生的基本原理,分析了与自然通风有关的建筑形态与建筑构件,以及与自然通风有关的几个问题,目的在于引起人们对于建筑自然通风的足够重视。     

热压自然通风房间的瞬态污染状况分析

热压自然通风向稳态发展的过程中室内空气污染状况必然会不断变化.在热压自然通风瞬态模型的基础上,给出了自然通风的污染物输送模型,理论分析了典型条件下通风房间内污染物浓度的瞬变过程,讨论了主要因素对室内瞬态污染物浓度的影响.研究表明,室内热空气层的污染物浓度和原有冷空气层的污染物浓度均是先升高后降低,且前者的最高值大于后者.增大热源浮升力通量或有效通风面积、减小房间面积或房间高度均可以加速室内污染物浓度的变化,但是增大热源浮升力通量或减小房间面积对污染物浓度的峰值没有影响,而增大有效通风面积或减小房间高度却会使污染物浓度峰值升高.     

自然通风地道最佳长度的确定

从获得最大自然通风的角度,分析地道最佳长度存在的必然性。通过建立空气出口温度,热压大小,流动阻力损失等随地道长度变化的关系,提出简单而有效的确定方法。同时考察各种因素如进出口高差,地道等效直径,局部阻力系数,室外空气相对于年平均温度的剩余温度等,对最佳长度和最大流速的影响,通过算例进一步阐明该方法的实施过程,所得结果有利于地下自然通风系统的设计建造及经济利用。     

高层建筑风压脉动对室内热舒适性的影响

本文根据相关文献给出的高层建筑风压脉动随时间、风向等的变化而出现的规则与不规则的变化规律,以及高层建筑绕流空气动力特性,分析了高层建筑表面风压随来流、风向和时间发生较大变化的区域和特征,指出高层建筑物的自然通风或渗透风量处于不稳定状态,在一定周期内会有较大波动,室内空气温度、湿度和湍流度等难以控制,直接影响到室内热舒适性.同时给出了克服高层建筑风压脉动所造成的室内空气环境参数波动的技术措施和方法.     

风压作用下的自然通风阻力特性的探讨

探讨了风压作用下大开口的自然通风阻力特性,并提出了用局部损失迭加法来计算阻力损失,即认为通过建筑物的气流是由不同的突缩段和突扩段的组合。由此可推出进、出口的流量系数不同,从而得到一种简单的估算自然通风量的计算方法。与试验值进行验证,相比通常的计算方法,此方法误差更小。     

桓仁鉛礦改善淺部通風系统的几点经驗

文中介绍了调整桓仁鉛矿滚马岭坑现生产区通风系统所用的方法。将矿山通风系统划分为自然通风与机械通风两个区域,以便防止自然风压对扇风机的影响、充分利用自然风压增加矿井总风量。实行区域通风以减少串联。用非生产井巷入风防止井口结冻。对减少串联通风的方法也作了具体論述。     

浅谈建筑生态设计中的自然通风技术

合理地利用自然通风技术,是建筑可持续发展过程的一个重要部分,应当引起建筑师的高度重视,阐述了在现代建筑设计中,如何通过建筑上的措施来实现良好的自然通风效果,以期能够引起建筑师对自然通风技术的重视。