文档介绍：建筑通风中节能问题探讨
摘要:当前自然风已经以其独特的优势成为建筑节能中普遍采用的一项重要手段。又根据自然通风的实现原理的不同可分为:依靠风压实现的自然通风、依靠热压实现的自然通风、将风压与热压相结合的自然通风以及机械辅助通风等几种形式,从自然通风的实现方法着手,结合具体实例,分析其原理,并对双层维护结构和高层建筑的自然通风问题进行了初步的分析。
关键词:建筑;节能;通风
1 前景分析
经济的迅猛发展,尤其是近年住房制度的改革极大地促进了住宅产业及国民经济的发展。目前每年新建房屋17亿~18亿平方米(城镇居住建筑4亿~5亿平方米,公共建筑4亿~5亿平方米,乡村居住建筑7亿~8亿平方米),拉动国民经济增长约两个百分点,并极大地提高了城乡人民生活水平。随着人民生活水平的提高,建筑能耗增长迅猛。建筑能耗指建筑使用能耗,包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器等方面的能耗,其中采暖、空调能耗约占60%~70%。根据1998年估算的数据, %,接近发达国家的30%~40%。由于保温隔热差,采暖系统效率低,我均值的三倍,一些严寒地区城镇建筑能耗已高达当地社会总能耗的一半左右。
2 自然通风的实现方法
采用自然通风取代空调制冷技术至少具有两方面的意义:一是实现了被动式制冷。自然通风可在不消耗不可再生能源情况下降低室内温度,带走潮湿污浊的空气,改善室内热环境。二是可提供新鲜、清洁的自然空气,有利于人体的生理和心理健康。建筑中常用的自然通风实现方式主要有以下几种:
利用风压实现自然通风
自然通风最基本的动力是风压和热压。在具有良好的外部风环境的地区,风压可作为实现自然通风的主要手段。在我国大量的非空调建筑中,利用风压促进建筑的室内空气流通,改善室内的空气环境质量,是一种常用的建筑处理手段。风洞试验表明:当风吹向建筑时,因受到建筑的阻挡,会在建筑的迎风面产生正压力。同时,气流绕过建筑的各个侧面及背面,会在相应位置产生负压力。风压通风就是利用建筑的迎风面和背风面之间的压力差实现空气的流通。压力差的大小与建筑的形式、建筑与风的夹角以及建筑周围的环境有关。当风垂直吹向建筑的正立面时,迎风面中心处正压最大,在屋角和屋脊处负压最大。
另外,伯努利流体原理显示,流动空气的压力随其速度的增加而减小,从而形成低压区。依据这种原理,可以在建筑中局部留出横向的通风通道,当风从通道吹过时,会在通道中形成负压区,从而带动周围空气的流动,这就是管式建筑的通风原理。通风的管式通道要在一定方向上封闭,而在其他方向开敞,从而形成明确的通风方向。这种通风方式可以在大进深的建筑空间中达到较好的通风效果。
利用热压实现自然通风
自然通风的另一原理是利用建筑内部空气的热压差——即通常讲的“烟囱效应”——来实现建筑的自然通风。利用热空气上升的原理,在建筑上部设排风口可将污浊的热空气从室内排出,而室外新鲜的冷空气则从建筑底部被吸人。热压作用与进、出风口的高差和室内外的温差有关,室内外温差和进、出风口的高差越大,则热压作用越明显。在建筑设计中,可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔- - 如楼梯间、中庭、拔风井等满足进排风口的高差要求,并