建筑的自然通风研究【课件】

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,建筑的自然通风研究,建筑的自然通风研究,1,自然通风,（,natural ventilation）,依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压，促使空气流动，使得建筑室内外空气交换。自然通风可以保证建筑室内获得新鲜空气，带走多余的热量，又不需要消耗动力，节省能源，节省设备投资和运行费用，因而是一种经济有效的通风方法。利用风压做驱动力的称,风压通风,，利用热压做驱动力的称,热压通风,。,自然通风（natural ventilation）依靠室外风,2,风压作用下自然通风的形成过程,当有风从左边吹向建筑时，建筑的迎风面将受到空气的推动作用形成正压区，推动空气从该侧进入建筑；而建筑的背风面，由于受到空气绕流影响形成负压区，吸引建筑内空气从该侧的出口流出，这样就形成了持续不断的空气流，成为风压作用下的自然通风。,风压作用下自然通风的形成过程当有风从左边吹向建筑时，建筑的迎,3,热压作用下的自然通风的形成过程,当室内存在热源时，室内空气将被加热，密度降低，并且向上浮动，造成建筑内上部空气压力比建筑外大，导致室内空气向外流动，同时在建筑下部，不断有空气流入，以填补上部流出的空气所让出的空间，这样形成的持续不断的空气流就是热压作用下的自然通风。,热压作用下的自然通风的形成过程当室内存在热源时，室内空气将被,4,分类：常见的生态式通风方式约略分成,大循环,、,小循环,、,微循环,三类.,（1）,大循环,主要指的是在建筑尺度上的通风循环，实现的形式也多种多样.,（2）,小循环,，指的是从房间尺度上考虑的通风设计，主要表现为替换式通风等形式.如，英国伦敦的 HELICON,（3）,微循环,，指的是从建筑构件尺度上考虑的通风设计，主要表现为双层幕墙等形式.如，WEAGHQ大厦,分类：常见的生态式通风方式约略分成大循环、小循环、微循环三,5,建筑布局与自然通风,建筑布局是建筑设计的前期工作,对自然通风的效果影响很大。建筑群的布局方式一般有以下5种:,并列式、错列式、斜列式(统称为行列式)、周边式和自由式,。各种布局对建筑自然通风的效果不同,在设计中应予以注意。高低建筑、长短建筑相结合的不同布局、建筑布局不同的疏密关系以及建筑院落开口的方向等等也都会对建筑的自然通风带来一定的影响1 (图1)。,建筑布局与自然通风 建筑布局是建筑设计的前期工作,对自然,6,建筑平面与自然通风,设置天井进行自然通风,我国地域辽阔,南北的气候条件及地理环境差异极大,却在居住形态上都脱离不了“院”的干系,基本上都可以概括为“合院式”民居。“院”是中国传统建筑的灵魂,建筑平面中的“院”创造了良好的建筑通风。如广东的“竹筒屋”中天井的设置,增强了自,建筑平面与自然通风设置天井进行自然通风,7,建筑开口的设置与通透度,房间的开口大小相对位置等直接影响到风速、进风量和风的路径。开口的相对位置对气流路线起到决定作用,并应根据房间的使用功能考虑。如傣族竹楼的平面就很好地组织了自然通风(图3)。a,建筑开口的设置与通透度,8,建筑剖面与自然通风,利用建筑高大空间进行通风,高大空间建筑腔体在这里指能够对建筑内部环境起到调节作用的空间,包括:建筑的一些高大房间、中厅、边厅、楼梯间与通风井等。现代建筑师在创作中充分发挥了这一方法,从而实现了建筑的生态化(表1)。,建筑剖面与自然通风利用建筑高大空间进行通风,9,建筑的自然通风研究【课件】,10,利用架空空间进行通风,利用架空空间也可使建筑获得良好的自然通风。架空层的设置可考虑两种位置:一是设计在底层。我国傣族的竹楼就是利用底层架空来获得舒适室内环境的典范。二是设计在建筑高度的中部。由福斯特设计的法兰克福商业银行为典型例子,它共60 层,其平面为弧线围成的三角形,中央为贯通全楼的中庭。三角形的每个边在若干个高度上都分别设有架空的空中花园,围绕中庭错落布置,与中庭一起共同组织气流,使整座楼的自然通风高达60%,被人们誉为“带有空中花园的能量搅拌器”(图4),。,利用架空空间进行通风,11,建筑构件与自然通风,设计导板引导气流,创造风压通风的建筑开口与风向的有效夹角在40范围内(Chandra,1986)3 。当建筑开口和风向夹角不在40范围内,可以设计导板引导通风。一定风向下,导板和风压的关系见图5。,建筑构件与自然通风设计导板引导气流,12,屋顶的自然通风,通风隔热屋面通常有以下2 种方式:1)在结构层上部设置架空隔热层。这种做法把通风层设置在屋面结构层上,利用中间的空气间层带走热量,达到屋面降温的目的。另外,架空板还保护了屋面防水层。2)利用坡屋顶自身结构,在结构层中间设置通风隔热层,也可得到较好的隔热效果。,屋顶的自然通风,13,双层玻璃幕墙,双层幕墙又称会呼吸的皮肤,由内外两道幕墙组成。两层玻璃幕墙之间留一个空腔,空腔的两端有可以控制的进风口和出风口。在冬季,关闭进出风口,利用温室效应,提高围护结构表面的温度;夏季,打开进出风口,利用烟囱效应在空腔内部实现自然通风。利用双层玻璃幕墙通风的工作原理如图6所示4 。,双层玻璃幕墙,14,捕风窗,密集的建筑聚落,会对风的流动产生影响。因此,干热和暖湿地域的人们发明了捕风窗,这样高于建筑的风可以被捕风窗引导入室内。所谓捕风窗就是利用杆件支撑起高于建筑又迎向主导风向的片状构件,利用片状构件截住高于建筑的气流,因为同地表比较起来,高处气流温度低,流速快。所以,捕风窗将风利用风道引入建筑室内,满足了普通窗户通风和保证室内空气流动的功能要求。如埃及建筑师哈桑法赛设计的Casaroni House 的捕风窗(图75 )。,捕风窗,15,谢谢,谢谢,16,