建筑通风换气有什么好策略？

  建筑通风分为自然通风和机械通风，是指建筑物室内污浊的空气直接或净化后排至室外，再把新鲜的空气补充进去，从而保持室内的空气环境符合卫生标准。其目的为：①保证排除室内污染物；②保证室内人员的热舒适；@满足室内人员对新鲜空气的需要。
    (一)自然通风
    自然通风是指利用建筑物内外空气的密度差引起的热压或风力造成的风压，来促使空气流动而进行的通风换气。自然通风的动力包括热压与风压。
    1．热压通风
    当建筑室内外的温度tn和tw不同时，对应的空气密度分别为pn和pw，如果tn>tw，则pn、<pw。建筑物外围护结构有高度不同的开口a和b，假设窗孔外的静压力分别为Pa、Pi，，窗孔内的静压力分别为Pa、Pb，如果先关闭窗孔b，仅开启窗孔，不管最初窗孔 a两侧高压差如何，随着空气的流动，Pa与P：之差将逐渐减小，直到Pa等于P：，空气停止流动。
    根据流体静力学原理，这时窗孔b的内外压差可用式(5—1 4)表示：
    △Pb=P′b一Pb=(P′a一ghpn)一(Pa—ghpw)一△Pa+(pow—pn)      (5—1 4)
式中  △Pa、△Pb——窗孔a、b的内外压差，△Pa>0时该窗孔排风；△Pa<0时该窗孔进风(Pa)；
    h——为两窗孔的高差(m)；
    g——重力加速度(m／s²)。
    从式(5—1 4)中可以看出，在△Pa=0的情况下，当pn<pw(即tn>tw)，则△Pb>0，当开启窗孔b，空气将从窗孔 b流出，随着空气流动，室内的静压逐渐降低，(P′a一Pa)由等于0变为小于0。Pa<0，空气将从窗孔a流进室内。
    当窗孔a的进风量等于窗孔 b的排风量时，室内的静止保持恒定。通过上述分析得知，在室内温度高于室外温度的情况下，空气从较低的窗口流人室内，从较高的窗孔流出；反之，当在室内温度低于室外温度的情况下，空气从较高的窗口流人室内，从较低的窗孔流出。
    在建筑工程中，通过一个窗孔也会产生热压通风，当pn<pw(即tn>tw)时，在同一窗口的上部排风，而在其下部进风。同一个窗孔的热压通风。热压通风的驱动力主要是受两个因素的影响，即室内外温差和建筑开口的相对位置。
    2．风压通风
    由于建筑物的阻挡，在建筑物四周室外气流的压力分布发生变化，与未受干扰的气流相比，其静压的升高或降低通称为风压。建筑物四周的气流分布。建筑物迎风面气流受到阻挡，动压降低，静压增高，风压为正压；建筑物的侧面和背风面，由于产生局部涡流，静压降低，风压为负压。不同形状的建筑在不同方向风的作用下，风压的分布是不同的。某一建筑物周围的风压分布与该建筑的几何形状和室外风向有关。建筑外立面的压力分布不同所引起建筑室内空气的流动称为风压通风。
    由于自然风具有随机性和紊流特性，风压实际上是一个波动量，可以分解为时间的平均流量与脉动量的叠加。得到准确的自然风的时均速度是非常困难的，通常是将自然风按照其平均流动的定常流动来进行计算，这样计算得到的自然通风量和实际通风量存在一定的误差，但对于分析各种建筑因素的影响作用是合适的。
    在一般情况下，风压的大小受到下列因素的影响：①室外风速及风向；②建筑的几何形状；③开口在建筑外立面上的位置；④大气边界层状况；⑤建筑的周边环境条件。对于常见的矩形建筑物来说，如果假设建筑同一立面上的风压作用值都相同，即作用于开口的风压值可用式(5—1 5)进行计算：
    △pwind=Pwin—P ref=0.5 Cp ρv2      (5—15)
    式中，P wind为作用于开口的风压值，Pa；cP一为大气压，Pa；(11，为风压系数，可以通过试验测试得到；P为空气密度值，kg／m³；72为来流风速，一般指建筑物高度处的风速，m／s。
    3．自然通风量的计算及优化设计方法
    如果建筑物的开口处存在压力差，则会产生空气的流动，开口处的压力差就是空气流动的驱动力。开口两侧的压力差可用式(5—1 6)计算：
    △P=ξυ ²p／2         (5—16)
    式中，△P为开口两侧的压力差，Pa；∈为开口的局部阻力系数；υ为空气流过开口时的流速，m／s；P为空气密度值，kg／m³。
    出于各方面的需要．在建筑的围护结构上总是设置各种各样的开口，无论是面积较大的门窗，还是尺寸较小的缝隙和孑L洞，只要它们的两侧空气存在压力差．空气就会通过开口而产生流动。通过面积较小的缝隙、孑L洞产生的空气交换，是在房间的门窗关闭情况下出现的，在采暖房间和空调房间，由于建筑节能的需要，会严格控制通过渗透的空气流通。空气渗透量主要与缝隙的总长度和门窗的气密性好坏有关，过度的气密性会使房间的通风换气量过小，造成室内空气品质低下，因此在空调和采暖房间也应保证一定的通风换气量。
    在有些情况下，即使开口的面积较大，也需要精心的通风组织才能使通风量满足要求。在过渡季节，建筑门窗处于开启状态时，自然通风作为一种重要的降温手段，可以带走室内的余热余湿，同时良好的自然通风对于改善室内空气品质，创造更加趋于自然的建筑室内环境具有重要作用。在这种既不采暖也不采用空调制冷的情况下，建筑室内外的焓差值有限，需要较高的通风量，才能满足室内热湿环境参数的要求。此外，在室内污染物散发量较大或希望排出室内污染物的情况下，也会通过打开门窗以期获得较大的通风量。由热压和风压引
起的自然通风则是与建筑本身密不可分的，自然通风驱动力的热压和风压值往往也非常有限，因此要想获得较大的自然通风量需要在建筑设计上的精心组织。
    窗户开启方法不同，在同样的窗洞面积下，可获得的通风面积会有很大的差别。平开窗是目前应用较为广泛的开启方式，是用铰接或滑撑把窗扇和窗框连接起来；推拉窗可以上下、左右方向进行推拉，但这种窗的气密性、水密性比平开窗差，通风量比平开窗小，但启闭比较方便，不占用室内空间，制作工艺简单；悬窗分为上悬窗、中悬窗和下悬窗，一般装设在离地较高的位置．窗扇沿水平轴转动，开启时有一定的角度，可遮挡雨水。窗户的构造形式不仅与通风有关，而且还与采光、保温和美观等因素有关，在设计时应综合考虑。
    自然通风的房间通过门窗形成大开口的自然通风方式，热压和风压的作用机理不同，相应的优化设计方法也有所不同。   
    (1)风压通风设计  真正作用于建筑外部的风环境是建筑室外的微气候下的风速和风向，城市中建筑周围的建筑群体，尤其是前栋建筑对后栋建筑会有“风影"作用的影响，“风影”处的风速将会大大降低，由于建筑规划或单体设计不当，还可能在某些区域形成无风区或涡旋区，不利于室内散热和污染物的排除，不但会增加空调的能耗，还会严重影响建筑室内外的环境质量．因此在风压通风设计中要尽量避免。
    风压通风的必要条件是建筑具有不同朝向的开口，只有在不同朝向的开口才有可能形成足够大的风压差。但建筑具有多个不同朝向的开口，并不见得就会形成风压通风，每当室内空间对外不止一个开口的时候，如果不注意开口相对风向的位置，就可能使开口都面向同样的气压区，室内的通风气流就会很小或者根本没有。
       有时即使没有风压通风，在室外风的作用下也可以形成一些气流，这是由于沿着开口高度及宽度方向，都有一点气压差以及由于压力波动形成的风箱作用，使空气忽进忽出；但由此形成的气流，与同等面积的开口在风压通风下昕形成的气流相比，则要小得多。
    绿化对室内通风的影响非常灵活，虽然绿化对通风的影响具有局限性，但绿化往往可以在通过建筑本身组织通风受到限制的情况下发挥作用，并且通过绿化组织通风还会起到美化环境的双重功效。建筑朝向与风向平行的情况，根据风压通风理论，这样的建筑朝向建筑开口处的风压值基本相同，无法形成风压通风，但浓密的灌木可以种植在建筑的附近，通过形成正压与负压区使气流穿过建筑，从而形成通风。

[1] [2] [3]  下一页