基本介绍
随着SARS侵袭和可持续发展战略的提出,自然通风的优越性越来越受到高度重视。合理利用自然通风能取代或部分取代传统制冷空调系统,不仅能不消耗不可再生能源实现有效被动式制冷,降低室内温度,带走潮湿气体,改善室内热环境;而且能提供新鲜、清洁的自然空气,改善室内空气品质,有利于人的生理和心理健康,满足人们心理上亲近自然、回归自然的需求。人们利用自然通风主要是利用其两大功能:一是通风降温(除湿),借以改善室内热环境(热舒适)状态;二是通风换气,借以改善室内空气质量状态(如增加新风,排除各种有害气体等)。
原理
自然通风是指利用建筑物内外空气的密度差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气。
1. 热压作用下的自然通风
由于建筑物内外空气的温度差产生了空气密度的差别,于是形成压力差,驱使室内外的空气流动。室内温度高的空气比重小而上升,并从建筑物上部风口排出,这时会在低密度空气原来的地方形成负压区,于是,室外温度比较低而比重大的新鲜空气从建筑物的底部被吸入,从而室内外的空气源源不断地进行流动。这种由于热压而引起的自然通风也被成为“烟囱效应”(stack effect)。热压作用下压差为:
o分别为室内外密度,h为进风口、出风口的高差。
2. 风压作用下的自然通风
风压是指空气流受到阻挡时产生的静压。当风吹过建筑物时,由于建筑物的阻挡,迎风面气流受阻,静压增高;侧风面和背风面将产生局部涡流,静压降低。这样便在迎风面与背风面形成压力差,室内外的空气在这个压力差的作用下由压力高的一侧向压力低的一侧流动。建筑物四周的风压分布与建筑物的几何形状和风向、风速等因素有关。风压作用下产生的压差为:
为室外空气密度。p其中CP1、CP2分别为进风口、出风口的风压系数,v为风速,
3. 热压和风压共同作用下的自然通风
建筑中的自然通风往往是风压与热压共同作用的结果,只是各自作用的强度不同,对建筑整体自然通风的贡献不同。建筑物受到风压、热压同时作用时,各个窗孔的内外压差就等于风压、热压单独作用时内外压差之和:
式中(CDA)*为有效风口面积,正号表示热压作用与风压作用方向相同,负号则表示方向相反
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