第第3 3章章 自自 然然 通通 风风Chapter 3 Natrural Ventilation概念：概念：是指利用建筑物内外空气的密度差引起的热压或室外大是指利用建筑物内外空气的密度差引起的热压或室外大气运动引起的风压来引进室外新鲜空气达到通风换气作用的一气运动引起的风压来引进室外新鲜空气达到通风换气作用的一种通风方式种通风方式特点特点: :不需动力不需动力, , 经济经济; ; 但进风不能预处理但进风不能预处理, , 排风不能净化排风不能净化, , 污污染周围环境染周围环境; ; 且通风效果不稳定且通风效果不稳定 3.1 3.1 自然通风作用原理自然通风作用原理 当建筑外墙上开口两侧存在压力差当建筑外墙上开口两侧存在压力差 P时，就会有空气流时，就会有空气流过，其阻力等于过，其阻力等于 P，即，即 3.1.1 3.1.1 热压作用下的自然通风热压作用下的自然通风 △△Pb-△△Pa= △△Pb+｜｜△△Pa｜｜=gh(ρw-ρn) 1 1 单层建筑单层建筑单层建筑单层建筑 热压由室内外温差所致的空气密度差产生，其大小取决于室内热压由室内外温差所致的空气密度差产生，其大小取决于室内外空气密度差和进出气口的高度差。
外空气密度差和进出气口的高度差 余压余压hbaoo2h1中和面中和面余压与中和面 2 2 多层建筑多层建筑多层建筑多层建筑 对于一多层建筑物，设室内温度对于一多层建筑物，设室内温度高于室外温度，则室外空气从下层房高于室外温度，则室外空气从下层房间的外门窗缝隙或开启的洞口进入室间的外门窗缝隙或开启的洞口进入室内，经内门窗缝隙或开启的洞口进入内，经内门窗缝隙或开启的洞口进入楼内的垂直通道向上流动，最后经上楼内的垂直通道向上流动，最后经上层的内门窗缝隙或开启的洞口和外墙层的内门窗缝隙或开启的洞口和外墙的窗、阳台门缝或开启的洞口排至室的窗、阳台门缝或开启的洞口排至室外这就形成了多层建筑物在热压作外这就形成了多层建筑物在热压作用下的自然通风也就是所谓的用下的自然通风也就是所谓的““烟囱烟囱效应效应”” 外廊式多层建筑在热压作用下的自然通风外廊式多层建筑在热压作用下的自然通风 如果建筑物内没有如果建筑物内没有““烟囱烟囱””（与室外有联系的竖向通道），（与室外有联系的竖向通道），也就没有相应的也就没有相应的““烟囱效应烟囱效应”” 3.1.2 3.1.2 室外风压作用下的自然通风室外风压作用下的自然通风 由于气流的撞击作用，在迎风面形成一个由于气流的撞击作用，在迎风面形成一个滞流区，该处的静压力高于大气压力，处于滞流区，该处的静压力高于大气压力，处于正压正压状态状态。
在正压区内气流呈循环流动，在地面附近在正压区内气流呈循环流动，在地面附近气流方向与主导风向相反在一般情况下，风向气流方向与主导风向相反在一般情况下，风向与该平面的夹角大于与该平面的夹角大于3030°°时，会形成正压区时，会形成正压区 室外气流发生建筑绕流时，在建筑物的顶部室外气流发生建筑绕流时，在建筑物的顶部和后侧形成弯曲循环气流屋顶上部的涡流区称和后侧形成弯曲循环气流屋顶上部的涡流区称为回流空腔，建筑物背风面的涡流区称为回旋气为回流空腔，建筑物背风面的涡流区称为回旋气流区这两个区域的静压力均低于大气压力，形流区这两个区域的静压力均低于大气压力，形成负压区，我们把它们统称为空气动力阴影区成负压区，我们把它们统称为空气动力阴影区 往往采用往往采用CFDCFD或风洞模型实验的方法求取或风洞模型实验的方法求取K K值 建筑物在风力作用下的压力分布建筑物在风力作用下的压力分布a a）平屋顶建筑（立剖面））平屋顶建筑（立剖面）b b）倾角）倾角3030°°坡屋顶建筑（立剖面）坡屋顶建筑（立剖面）c c）倾角）倾角4545°°坡屋顶建筑（立剖面）坡屋顶建筑（立剖面）d d）建筑平面图）建筑平面图 hbKbxbPawtwrrtnnxaPKaw3.1.3 3.1.3 热压与风压联合作用下的自然通风热压与风压联合作用下的自然通风 GBJ 19-87GBJ 19-87《《采暖通风与空气调节设计规范采暖通风与空气调节设计规范》》规定：在实际工程规定：在实际工程设计计算时仅考虑热压的作用，风压一般不予考虑。
设计计算时仅考虑热压的作用，风压一般不予考虑 3.3.4 3.3.4 避风天窗及风帽的设计避风天窗及风帽的设计1 1、避风天窗、避风天窗2 2、避风风帽、避风风帽 在普通风帽的外围增设一周挡风圈风帽的作用在于使排风在普通风帽的外围增设一周挡风圈风帽的作用在于使排风口处和风道内产生负压，防止室外倒灌和防止雨水或污物进入风口处和风道内产生负压，防止室外倒灌和防止雨水或污物进入风道或室内道或室内。