《自然通风技术》课件

自然通风技术自然通风利用自然界的风力、温度差和气压差来实现建筑物的通风换气，是节能环保的通风方式。自然通风技术应用广泛，例如住宅、办公楼、学校、医院等，可以有效改善室内空气质量，提高舒适度。课程介绍概述本课程旨在介绍自然通风技术的基本原理、分类、设计方法和应用案例。目标使学生了解自然通风的原理，掌握设计方法，能够独立设计自然通风系统。内容包括自然通风的定义、原理、分类、影响因素、计算方法、设计要点和应用案例。自然通风的定义利用自然力量自然通风是利用风力、气温差等自然因素，使室内空气自然流通，从而达到通风换气的目的。改善室内环境自然通风可以有效地排出室内污浊空气，引入新鲜空气，改善室内空气质量，提高舒适度。节能环保自然通风是一种绿色环保的通风方式，可以减少能源消耗，降低碳排放，符合可持续发展理念。自然通风的原理1温差热空气上升，冷空气下降，形成对流。2风压室外风力推动空气进入室内，形成风压通风。3混合温差与风压共同作用，形成更有效的通风效果。自然通风利用自然界中温度差和风力产生的压力差，使空气自然流动，实现通风换气。通风效果受建筑物形状、开口位置、风速、温差等因素影响。自然通风的分类1自然对流通风通过建筑物不同部位的开口，利用气压差，形成自然风流动。2自然风压通风利用室外风力，直接驱动空气进入建筑物，实现通风换气。3混合通风将自然对流和自然风压通风结合起来，实现更有效率的通风换气。自然对流通风窗户开口窗户是自然对流的主要开口，允许新鲜空气进入，并排出室内污浊空气。风力驱动风力通过建筑物周围的压力差，推动空气流动，从而实现通风效果。温度差室内外温度差导致空气密度变化，促使空气流动，实现自然通风。自然风压通风原理自然风压通风利用室外与室内之间气压差形成的气流进行通风。当室外风压大于室内风压时，空气会从开口流入室内；反之，则空气会从室内流出。这种通风方式通常适用于较高风速的地区，可有效地将新鲜空气送入室内，同时排出污浊空气。混合通风11.自然通风与机械通风的结合将自然通风与机械通风有机结合，利用自然通风为主，机械通风为辅。22.优势互补充分利用自然风力和温差，节约能源，同时提高通风效率，改善室内空气质量。33.应用场景适用于各种建筑类型，特别是在自然通风条件较差或需要更高通风效率的情况下。44.类型主要包括机械补风、机械排风和机械送风等。自然通风的影响因素气温差气温差越大，空气密度差异越大，自然通风效果越好。风速风速越高，风压越大，自然通风效果越好。建筑物形状建筑物形状对风压、气流方向有影响，影响通风效果。气温差气温差自然通风影响较大室内外气温差越大，自然通风效果越好较小室内外气温差越小，自然通风效果越差气温差是影响自然通风的重要因素之一。气温差越大，空气密度差越大，自然通风的风速和风量就越大。在夏季，室外温度较高，室内温度较低，气温差较大，自然通风效果较好。冬季，室外温度较低，室内温度较高，气温差较小，自然通风效果较差。风速风速对自然通风效果有显著影响，风速越高，风压越大，通风效果越好。但风速过大也会导致室内风速过高，影响舒适度。2~3m/s理想风速自然通风最舒适的风速范围5m/s较强风力可能导致室内风速过高，影响舒适度8m/s强风需要考虑建筑物结构安全和风荷载10m/s飓风需采取防风措施，避免建筑物损坏建筑物形状建筑物形状对自然通风的影响很大。不同的形状，会导致风压分布、风速大小、气流方向等发生变化，进而影响通风效果。例如，长方形建筑物，容易受到风压的影响，在迎风面形成正压，背风面形成负压，有利于自然通风。而圆形建筑物，则比较容易受到风速的影响，在迎风面形成漩涡，阻碍气流流动，不利于自然通风。开口位置开口位置通风效果高层建筑上层开口，下层进风，利于风压差通风低层建筑迎风面开口进风，背风面开口排风，利于自然对流房间内部考虑房间功能，设置合理开口位置，避免气流短路自然通风的计算方法质量流量法根据开口面积、风速和空气密度计算空气质量流量，进而判断通风效果。压力差法根据室内外压差计算空气流量，需要考虑建筑物形状、开口位置等因素。复杂模型计算采用CFD等数值模拟方法，更精确地模拟空气流动和热量传递，适用于复杂建筑。质量流量法通风量计算该方法通过计算建筑物各房间的通风量，进而确定所需的自然通风量。质量流量公式Q=V*A*ρ，其中Q为通风量，V为风速，A为开口面积，ρ为空气密度。影响因素风速开口尺寸气温差压力差法压力差法压力差法基于室内外压力差计算通风量，适用于建筑物开口较小、风速较低的情况。风速影响压力差受风速、开口尺寸、建筑物形状等因素影响，需要进行修正。公式计算根据公式计算通风量，并根据实际情况进行调整。复杂模型计算CFD模拟计算流体动力学(CFD)模拟可用于模拟自然通风过程，预测气流模式、温度分布和通风效率。CFD模拟需要详细的几何模型、边界条件和材料属性才能获得精确的结果。数值模型数学模型可以使用数值方法来解决自然通风问题，例如有限元分析或有限差分法。数值模型需要简化假设和输入参数，例如建筑物的形状、开口大小和风速。自然通风的设计要点11.气流组织设计良好的气流组织可以确保新鲜空气有效地进入室内，并排出污浊空气。22.开口尺寸与位置开口尺寸应与建筑物规模和通风需求相匹配，位置要考虑风向和阳光照射。33.遮挡物设置合理设置遮挡物可以引导气流，避免阳光直射，同时兼顾通风效果和美观性。气流组织自然通风设计合理的气流组织，有助于提高自然通风效率。通风气流应尽量避免短路，减少能量损失。气流方向气流方向应符合建筑功能需求。例如，住宅应避免气流直接吹向床铺，办公室应确保气流均匀分布。气流速度控制气流速度，确保室内舒适度，避免气流过强导致人员体感不适。气流稳定性设计稳定的气流组织，避免气流突变，确保室内环境质量稳定。开口尺寸与位置窗户开口尺寸窗户开口尺寸影响自然通风效率，过小阻碍气流流通，过大则可能造成能量损失。开口位置开口位置决定气流流动方向和通风效果，通常在较高位置设置进风口，较低位置设置排风口。开口朝向开口朝向应考虑当地主导风向，将进风口设置在迎风面，排风口设置在背风面，有利于自然通风。遮挡物设置挡风墙有效阻挡风力，减少建筑物周围的风压。绿化带调节气流方向，减少风速，创造舒适环境。遮阳板阻挡阳光直射，降低室内温度。屋顶遮挡防止雨水进入建筑物，保护建筑物免受雨雪侵蚀。自然通风案例分析自然通风在建筑设计中扮演着重要角色，尤其在现代建筑中，它有助于改善室内环境，降低能耗。自然通风案例分析旨在通过实际案例展示自然通风技术应用的有效性，为建筑设计提供参考。教学楼教学楼自然通风，需要考虑学生和教师的舒适度，以及教室的通风效率。教学楼的设计，应充分利用自然风，并考虑风向变化、遮挡物影响等因素。教学楼的自然通风，可提高室内空气质量，降低能耗，创造良好的学习环境。住宅自然通风在住宅中具有重要作用，能够有效改善室内空气质量，降低能耗。住宅自然通风设计应充分考虑建筑朝向、开口位置、遮挡物等因素，以确保室内通风效果。合理设计自然通风系统，可以创造舒适宜人的居住环境，提高住宅的舒适性和节能性。医院自然通风对医院环境至关重要，能够改善室内空气质量，减少病菌传播，提高患者舒适度。通过合理设计通风系统，可以有效利用自然风力，减少空调能耗，实现节能环保。医院建筑应充分考虑自然通风条件，如窗户尺寸、位置、遮阳设施等，以优化室内空气流通。商场商场自然通风设计主要考虑内部空间高度和通风效率。自然对流风道引导气流流动，利用风压控制通风效果。同时，利用屋顶天窗和侧窗开闭调节室内温度，营造舒适的购物环境。自然通风技术的应用前景节能环保自然通风利用自然资源，降低能耗，减少温室气体排放，有利于保护环境。室内环境改善自然通风能带来新鲜空气，提高室内空气质量，有利于人体健康。节能环保降低能耗利用自然通风，减少人工制冷和制热的需求，降低能源消耗，实现节能环保。减少排放自然通风降低对空调系统的依赖，减少电能消耗，降低碳排放，保护环境。改善环境自然通风可以改善室内空气质量，减少污染物的累积，创造更健康舒适的室内环境。室内环境改善1空气质量提升自然通风改善室内空气流通，降低二氧化碳浓度，提高氧气含量，有利于人体健康。2温度舒适度自然通风可以调节室内温度，降低夏季闷热和冬季寒冷，创造舒适的室内环境。3湿度控制自然通风可以调节室内湿度，降低潮湿闷热，防止霉菌滋生，有利于健康。4噪音降低自然通风可以减少室外噪音侵入，改善室内声学环境，提供宁静的空间。技术发展方向智能控制技术智能控制系统能