1、本课程的任务时间安排 第一章 绪论第二章 自然通风的基本原理第 七 章 建筑的遮阳与采光第八章 自然通风的优化设计第九章 机械通风的基本原理第十章 机械通风的设计计算第 五 章 建筑通风的网络法研究第 四 章 建筑通风的 CFD法研究第 六 章 建筑通风的实验研究第三章 自然通风的设计实例2第二章 自然通风的基本原理概述理论机理分析方法3一、概述自然通风定义什么是自然通风 ?利用自然的手段 (风压、热压等 )将室外空气不经过空调处理就引入室内以达到维持室内空气舒适性的方法。目的带走热湿量（保持室内热舒适性） 节能带入新风 (保持室内空气品质） 健康4优点无能耗建筑能耗占总能耗 30空调能耗占公
2、共建筑 3050%空气品质好机械通风空调：“病态建筑”缺点难控制解决办法：进一步研究中有时风量不足解决办法：自然通风和机械通风相结合，机械辅助自然通风一、概述自然通风的特点5一、概述自然通风的优点 投资少(a)没空调 , 基本品质(b)没空调 , 高品质(c)有空调 , 基本品质(d)有空调 , 高品质6一、概述自然通风的优点 占地面积小7一、概述自然通风的优点 省能8一、概述自然通风的存在的问题 湿度控制 噪声控制 (开窗时减少 10 dB，关窗时减少 2530 dB) 空气质量 热回收 安全性 下雨9贯流式自然通风（ Cross Ventilation)单向面自然通风（ Single Si
3、de Ventilation)一、概述自然通风的流型分类10二、自然通风的理论机理分类按照机理可分为：扩散、热压和风压同时存在，相互作用roomroomroomroomroomroomshaft热压作用 风压作用11室外气候室内负荷建筑结构一、概述自然通风的影响因素12室外空气温度：室内外温差决定密度差空气湿度：影响空气密度空气流动：风速、风向、风的频率一、概述影响因素 室外气候13热源的类型及释放形式：辐射所占比例热负荷及其分布：位置烟气的量：诱导气流一、概述影响因素 室内负荷14建筑的方向、结构及尺寸通风开口的分布、类型及尺寸一、概述影响因素 建筑结构不同的通风口形式15二、自然通风的理论
4、机理热压作用（烟囱效应）室内外空气温度差存在而产生， 此时由于室内外的空气的密度不相同，室内外空气的压力是不相同的。这种因空气密度不同所产生的压力差就称之为“ 热压 ”。下面是压力随高度发生的变化：p1=p0-g(z1-z0)g： 重力加速度常数(Z1-Z0)=10m, P=120paZ0Z1P0P1T=const16二、自然通风的理论机理热压作用这只是沿建筑表面的压降 。 对于一座建筑 ，根据质量保持恒定这一事实 ， 室内外的压力在某个高度必定相等 。 选定这个高度为 Z0。室内外的压 力分别为 ：p1=p0-1g(z1-z0) p2=p0-2g(z1-z0)室内外的压差就可写成： p= p
5、2-1 pV=mRgT m / V=(p/Rg) (1/T)=- g(z1-z0) (2-1)g (z1-z0) (T1-T2) /T=g (z1-z0) T /T T是室内外空气的温差 ， T是当地温度 （ K）Z0Z1Z0Z1P0P1T1P0P2T217二、自然通风的理论机理热压作用那么 ， 我们可以得到以下公式：( p)heat=g(z1-z0) T/T=(g /T )( T)(z1-z0)-空气密度T-室内外温度平均值 T-室内外温差z1-考察微元的高度z0-参考高度 ， 不随 T变化Z0Z1Z0Z1P0P1T1P0P2T2建筑内外压差 (PA) 10M 20M 40M 室内外温差 5
6、k 2.26 4.5 9.0 室内外温差 10k 4.5 9.0 18.0 室内外温差 15k 6.74 13.48 26.9 18二、自然通风的理论机理热压作用影响因素 建筑结构形式，通风口位置：进出风口垂直高差越大，压差越大 室内热源大小、形式及位置：负荷大 温差大 热压差大( p)heat=g(z1-z0) T/T=( g/T )( T)(z1-z0)19二、自然通风的理论机理热压作用计算难点 如何考虑温度垂直分布的影响？网络法：认为均匀分布CFD法：模拟计算网络法 CFD法20二、自然通风的理论机理风压作用因为建筑物外面自由风的存在而产生的风绕建筑物流动 建筑物周围压力变化 迎风静压升
7、高，背风静压降低 建筑周围产生静压差 空气流动风压是非稳定因素 ,因此 ,传统 设计 中经常 不作为保证手段21二、自然通风的理论机理风压通风原理用风压系数 K将风压表示为：22VaKP w in d Va 自由流的风速 m / sK 风压系数；风压系数：未受阻挡的自由流所具有的动压，当受到建筑阻挡时转换为静压的比例迎风面的风速和风的紊流度会强烈影响气流的流动状况和建筑表面及周围的压力分布22二、自然通风的理论机理风压作用对于一个孤立的建筑，Cp在建筑迎风面的 2/3处最大可以取 0.6。在某些地方，比如拐角处，压力系数可能更大。在背风面，通常这儿有漩涡，压力系数可取 0.1 0.3。对于一座
8、 10m高的建筑，若风速为 5m/s,迎风面的最大压力约 10Pa， 而背风面的压力约为 3Pa0.6 -0.1 -0.323二、自然通风的理论机理风压作用计算难点风压系数 K： 风洞模型实验影响因素：室外风速、 建筑形式、建筑周围情况确定方法：实验测量，模拟计算22VaKP w in d 风洞实验 东京都 池袋24二、自然通风的理论机理风压作用影响因素 外界气候条件：风速，风向等 建筑结构形式及周围环境：迎风面，背风面，开口位置，大小等25二、自然通风的理论机理风洞26二、自然通风的理论机理建筑模型27二、自然通风的理论机理确定风压系数的模拟方法几座建筑周围的空气流动模拟28二、自然通风的理论机理风压系数确定的模拟方法MIT校园的空气流动模拟29二、自然通风的理论机理风压系数确定的模拟方法大涡模拟CHEN30二、自然通风的理论机理风压系数确定的模拟方法大涡模拟技术的验证风压系数_ 大涡模拟o o o 测量值
