建筑中的自然通风技术孙培杰1,王茹环2,李玉涛3(1.河北工程学院城建系,河北邯郸056038;2.石家庄经济学院,河北石家庄050000;3.德州市广厦监理有限责任公司,山东德州253018)摘要:本文介绍了自然通风的基本原理以及自然通风技术在建筑中的应用。引用实例分析了自然通风研究中的几种方法,突出了其环保节能特性。从自然通风的通风方式、气流组织形式等方面提出了现阶段研究中存在的问题及进一步研究的方向。关键词:建筑;自然通风;分析方法中图分类号:TU834.1文献标识码:A在人类社会文明的进化过程中,环境起着至关重要的作用。然而,随着世界经济的迅猛发展,人类对自然的索求剧增。尤其是随着居住条件的改善以及人们对居住环境热舒适要求的提高,空调能耗在建筑能耗中的比例也相应增加。在我国,据2001年同济大学对上海部分居民调查1显示空调普及率达97.2%,家庭空调耗电量约1127kWh/年,且我国的能源利用率较低,1995年我国的能源利用率只相当于经济合作与发展组织成员70年代后期的水平。为了降低能耗,许多建筑采取了减少通风量,尤其是减少新风量并增加房间密闭性等措施,再加上运行管理不善及室内建筑装饰材料散发的挥发性有机混合物的增加,导致室内空气质量恶化。基于此,建筑及建筑设备专业人士开始重新考虑自然通风(NaturalVentila2tion)技术在建筑中的应用问题。特别是,2003年在我国和其它国家突然爆发的SARS疫情,引1自然通风的特点及原理自然通风(NaturalVentilation)是一种比较经济的通风方式,它不消耗动力,也可获得较大的通风换气量,简单易行,节约能源,有利于环境保护,被广泛应用于工业和民用建筑中。国内外对自然通风的概念或描述不尽相同2～3,但总体来说,所谓自然通风,其共同的特点是: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使空气流动,以达到提供给室内新鲜空气和稀释室内气味和污染物,除去余热和余湿的目的。在建筑物中,应用自然通风技术,充分体现了:1)节能;2)排除室内废气污染物,消除余热余湿;3)引入新风,维持室内良好的空气品质;4)更好的满足人体热舒适等优点。自然通风是一项久远的技术,我国传统建筑平面布局坐北朝南,讲究穿堂风,都是自然通风原理的朴素运用,只不过当现代人们再次意识到它时,才感到更加珍贵,通过与现代技术相结合,使自然通风从理论到实践都提高到一个新的高度。自然通风按工作原理可分:热压作用下的自然通风、风压作用下的自然通风、热压风压共同作用下的自然通风,按通风方式可分:纯自然通风和机械辅助自然通风。建筑中应用自然通风技术的工作原理,是利用建筑外表的风压和建筑内部的热压,在建筑内产生空气流动以尽量减少传统空调制冷系统的使用,从而达到减少能耗,降低污染的目的。1)热压作用下的自从窗孔a流入室内,直到窗孔a的进风量等于窗孔b的排风量时达到平衡。可见影响热压通风的主要因素是:窗孔位置、两窗孔的高差h和室内外的空气密度差(ρw-ρn)。2)风压作用下的自然通风(tn=tw,不考虑热压作用,如图2):当室外气流与建筑物相遇时,由于建筑物的阻挡,建筑物四周室外气流的压力分布将发生变化,迎面气流受阻,动压降低,静压增高,形成正压区,在背风面及屋顶和两侧形成负压区。如果建筑物上开有窗孔,气流就从正压区流向室内,再从室内向外流至负压区,形成风压通风。风压通风的压力大小主要取决于风速和由建筑各面尺寸及与风向间的夹角所决定的空气动力系数2,空气动力系数一般由专门的模型实验决定。由风压促成的气流可以穿过整个房间,通风量会大大超过热压促成的气流,这是夏季组织通风的主要方式。3)风压热压同时作用下的自然通风(如图3):建筑物受到风、热压同时作用时,外围护结构上各窗孔的内外压差就等于各孔的余压和室外风压之差线性叠加2。由于室外风速和风向是经常变化的,因此风压的作用不是一个可靠的因素,在一般工程设计中均不予考虑。然而,在理论上2自然通风的研究现状2.1理论计算研究自然通风是各类建筑物中应用较多的一种经济的通风方式。由于涉及到许多不确定因素,在自然通风计算方法中采用了各类简化条件,一些基本参数的应用也简单化了,如文献2热压计算中,室内空气密度采用排风口和工作区空气温度的平均值所对应的空气密度值;在风压计算中...