绿色建筑技术自然通风的利用课件.pptx

1、博物馆调研汇报博物馆调研汇报 绿色建筑技术绿色建筑技术 自然通风的利用自然通风的利用 随着社会的进步、科学技术的不断发展和经济的繁荣，人们对空气环境提出了更高的要求，以满足日益发展的生产和生活的要求，从而保证人们身体的健康和生产的正常进行。对于某个特定空间来说，要想保证其空气环境满足生产和人们生活的需要，主要是针对该空间的空气的温度、湿度、流速、清洁度、噪音、压力以及各种有害物进行调节和控制，由于影响这些参数的因素很多，有室内的因素，如生产工艺、设备、人员产生的有害物；有来自室外大自然的影响，如太阳的辐射、室外的温度、湿度、空气流速和大气污染物等等。因此，就必须从室内和室外两方面入手，采取相应

2、的技术手段，对空气进行处理，如加热、冷却、加湿、减湿、过滤等等，也就是说，通风和空气调节就是对空气进行的一系列置换和热质交换过程。通风与空气调节的意义通风与空气调节的意义无论是工业建筑中为了保证工人的身体健康和产品质量，还是在公共建筑中为了满足人的各种活动对舒适度的要求，都需要维持一定的空气环境。采取人工的方法，创造和保持一定的空气环境，来满足生产和生活的需要，这就是通风和空气调节的任务。通风与空气调节是空气换气技术，它是采用某些设备对空气进行适当处理(热、湿处理和过滤净化等)，通过对建筑物进行送风和排风，来保证人们生活或生产产品正常进行提供需要的空气环境，同时保护大气环境。其包括通风和空气调

3、节（简称空调）两部分。通风通风与空气调节的意义与空气调节的意义自然通风自然通风 文丘里效应理想流体能量守恒：动能变化+势能变化=压力做功空气流动原理：伯努利原理流速增加，压强减小自然通风自然通风自然通风热压换气室内外温差和空气比重的不同产生压力差 （烟囱效应）风压换气迎风面形成正压背风面形成负压，气流由正 压口流入，负压口排出 现代人类对自然通风的利用已不在于像以前一样的开窗开门通风，而是综合利用室内外条件来实现。如根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候等，来组织和诱导自然通风。在建筑构造上，通过中庭、双层幕墙、风塔、门窗、屋顶等构件的优化设计来实现良好的自然通风效果。自然通风自

4、然通风影响因素影响因素1.1.建筑朝向建筑朝向 应该使建筑的开口朝向尽量靠近夏季的主导风向（0-45）。对于有防热要求的地区，偏南的朝向也有助于减少接受的太阳辐射。广州市风玫瑰图综合考虑，广州地区建筑朝综合考虑，广州地区建筑朝向选择南偏西向选择南偏西5 5到南偏东到南偏东1010是比较适宜的是比较适宜的自然通风自然通风影响因素影响因素2.2.建筑布局建筑布局 建筑群的布局有行列式、错列式、斜列式、周边式和自由式五种。行列式，错列式和斜列式都可以为大多数房间争取到较好的通风。自然通风自然通风影响因素影响因素3.3.建筑高度建筑高度 风中风速随距地表距离增大而增大。所以高层建筑对通风有利。但是高层

5、建筑会把城市上空的风引向地面，产生“楼房风”。会对周围低层建筑物的风向产生影响。旋风高速风侧面绕行的气流增多，绕行更远涡流区涡流区上部绕行的气流增多，且上部风速（动能）大，绕行距离更远绕行气流贴附壁面流动，绕行距离缩短高长深自然通风自然通风影响因素影响因素4.4.房间开口的位置房间开口的位置 必须为房间设置进风口与出风口才能组织起穿堂风。进出风口直对的话，通风效果会更好。若进出风口互为对角或者相距太近则通风效果不佳。自然通风自然通风影响因素影响因素无绿化引导绿化形成挡风带，引导风流进屋。绿化引导穿堂风5.5.利用绿化导风利用绿化导风 绿化可以有效降低房屋周围的空气温度及减少太阳辐射热的作，还可

6、以对周围的风流起到导流或阻挡的作用。所谓空调，就是采用人工手段，创造和保持所需要的空气温度、湿度、气体流速、和清洁度等等，来满足生产和生活的需要。也叫高级通风，包括工业空调（产业空调）和民用空调（舒适性空调）两部分。每年的建筑能耗，中央空调在整个建筑能耗中所占的比例最大，在节能方面有着巨大的潜力。所以，对于空调节能有以下几个措施：1 1、选择高效节能设备，合理配置设备、选择高效节能设备，合理配置设备2 2、利用能量回收系统实现节能、利用能量回收系统实现节能（如：排风冷热量回收，节约能源处理新风；（如：排风冷热量回收，节约能源处理新风；冷凝器热量回收，减少对外排气，防止加剧室外热岛效应。）冷凝器

7、热量回收，减少对外排气，防止加剧室外热岛效应。）3 3、应用热泵技术实现节能、应用热泵技术实现节能（热泵是一种高效节能，环保无污染的绿色冷暖空调）（热泵是一种高效节能，环保无污染的绿色冷暖空调）4 4、合理降低室内温度标准以达到节能的目的、合理降低室内温度标准以达到节能的目的5 5、加强管理力度，避免能源浪费、加强管理力度，避免能源浪费空调空调一、空调设备台数的选择一、空调设备台数的选择1、理论计算：按常规空调冷负荷计算公式求出使用房间冷、湿负荷及送风量，再根据各种型号的环保空调可能提供的制冷量选择所需环保空调的型号与台数，所选环保空调的总制冷量必须大于使用房间的设计要求制冷量，余量一般可考虑

8、10%。空调系统送风量是确定空气处理设备空调系统送风量是确定空气处理设备大小、选择输送设备和气流组织计算的主要依据。大小、选择输送设备和气流组织计算的主要依据。2、经验计算：（1）一般环境要求换气量2530次/小时；（2）人流密集的公共场所要求换气量3040次/小时；（3）有发热设备的生产车间要求换气量4050次/小时以上；（4）在较潮湿的南方地区换气次数适当增加，而较炎热干燥的北方地区则可适当减少换气次数。*应选用的环保空调的台数要求降温房间的体积设计的换气次数/所选环保空调的单台实际出风量。*使用机组台数计算方法：场地体积（V）=室内面积(平方米)送风口以下的高度(米)房间换气次数（次/小

9、时）=环保空调总送风量（m/h）/室内面积（m）送风口以下的高度（m）;使用机组台数（N）=场地体积换气次数/所选机组风量二、夏季防热设计要求二、夏季防热设计要求 1 建筑物的夏季防热应采取自然通风、窗户遮阳、围护结构隔热和环境绿化自然通风、窗户遮阳、围护结构隔热和环境绿化等综合性措施。2 建筑物的总体布置，单体的平、剖面设计和门窗的设置，应有利于自然通风，并尽量避免避免主要房间受东、西向的日晒东、西向的日晒。3 建筑物的向阳面，特别是东、西向窗户，应采取有效的遮阳措施。在建筑设计中，宜结合外廊、阳台、挑檐外廊、阳台、挑檐等处理方法达到遮阳目的。4 屋顶和东、西向外墙的内表面温度，应满足隔热设

10、计标准的要求。三、空调建筑热工设计要求三、空调建筑热工设计要求 1合理设计空调建筑平面与形体，力求方正力求方正，避免狭长、细高和过多凹凸，减少外减少外表面积表面积，减少空调冷负荷。2建筑物转角处转角处的空调房间房间不宜在两面外墙两面外墙上都设置窗户窗户，以减少传热和渗透。3布置在顶层的空调房间，屋顶屋顶应有良好的隔热隔热措施。4向阳面，特别是东、西向窗户，应采取热反射玻璃、反射阳光涂膜、各种固定式热反射玻璃、反射阳光涂膜、各种固定式和活动式遮阳和活动式遮阳等有效遮阳措施。Tjibaou Cultural Center新卡里多尼亚Renzo Piano Building Workshop努美阿位

11、于南太平洋地区，气候炎热湿润炎热湿润，常年温差较小，气温基本为30左右，夏季空气格外潮湿格外潮湿，有时相对湿度高达80。基地位于努美阿东部的一个岛屿上，三面临海三面临海，南面为太平洋，东西两侧为环礁湖。该地区的风环境具有显著特点：常年盛行着稳定的东南向信风东南向信风，风力较怡人；另外在一些季节里会出现来自海面的飓风，从11月到第2年的3月尤其频繁。总体而言，当地气候主要受信风的影响。区位环境各个单体采用了类似“棚屋”的外壳结构，在形式上与古老的建筑外观相统一。在新喀里多尼亚岛有许多体形简单的棚屋，这是当地典型的民居建筑形象，卡纳克人把这种纯粹的建筑空间看作是建筑的起源。但是，皮亚诺在研究传统棚

12、屋的结构和功能之后，运用现代技术，将木材与不锈钢组合的结构形式木肋结构，重新诠释了这种传统的建筑形象。设计构思文化中心每一根弯曲的木肋都与一条竖向结构相连。这些竖向结构同时作为围合空间的周边结构。技术特点1.被动式通风系统被动式通风系统 当地传统的棚屋建筑屋顶一般由多层树叶覆盖而成，每层树叶在提供凉爽通风的同时又可以起到分散风力的作用。皮亚诺由此获得灵感，并设计出其独特的双层的围护双层的围护结构结构，即由外层的弯曲木肋弯曲木肋和内侧的垂直木肋垂直木肋排列构成。布置在双层结构上的百叶百叶，可以将室外的风源引入室内，并根据风速的变化由计算机做出智能调节智能调节，以达到室内宜人的风环境。同时，木肋之

13、间的水平构件还有助于减弱飓风对建筑物的影响。设计被动式通风系统的主要目的是为了利用盛行的信风，引导室内空气对流，从而获得被动式通风的效果，保持舒适的室温。虽然风洞实验证明该系统并不能完全达到风斗的效果，完全凭借自然通风是不能满足要求的，有些地方还得依赖空调设备。但是这种系统运用了传统的自然通风技术，达到节约能源、减少污染的目的，同时也体现了对当地传统文化的尊重和延续。有旋风有旋风时时反向来反向来风风中等风力中等风力（610m/s）强劲风力强劲风力（1015m/s）技术特点2.屋顶隔热的技术处理屋顶隔热的技术处理 由于新喀里多尼亚岛气候炎热，皮阿诺在单体的防热设计中同样也采用了双层的屋双层的屋顶

14、系统顶系统，以降低太阳辐射对室温的影响。经过测量，通常情况下外层屋面的温度要高于50，而内层屋面的上表面温度则可控制在大约30左右。屋面采用了现代的铝板材铝板材料料，具有很好的耐湿性和耐腐蚀性，它的铺设并没有采取满铺或重叠的形式，而是在相互之间留有缝隙留有缝隙，以保证空气的流动。这种空气的流动既可以带走一定的热量，又可延缓室内温度的升高。另外，采用镂空铝板材料的天井顶棚镂空铝板材料的天井顶棚，对于控制室内温度和调节自然通风也起到很好的辅助作用。技术特点SENSCITY天堂乐园美国拉斯维加斯班尼斯及合伙人事务所区位环境拉斯维加斯的气候非常恶劣，1个月的冬天气温冷度适中，日平均温度维持在10左右；

15、4个月气候舒适，日平均气温维持在15到25左右；长达7个月的时间为沙漠干热气候并且风速很大，日平均温度维持在25到45。设计构思及技术创新 设计的最初出发点是减少不可再生能源的使用，贯彻“向自然学习”的生态设计理念。在这个利用“花花”和“叶叶”为原型的多功能的结构体系中，拉斯维加斯的沙漠气候为蒸发蒸发制冷制冷提供了条件，吸入“花瓣”内的热气流经过水喷雾后蒸发降温蒸发降温产生向下的烟囱倒风效向下的烟囱倒风效应应。“花瓣”表面的水汽蒸发也可以降低周围的空气温度，位于高处“花瓣”产生向下的气流，冷气流经“花瓣”从根部排入公共空间从根部排入公共空间。这样的景观为游客提供了避风场所，树下的冷气层将创造一

16、个宜人的环境。不仅如此，金属“花瓣”的表面也会被内部的冷气冷却，从而成为一个冷辐射源冷辐射源，这些“花瓣”同样可以作为“储能器”，太阳能光电板或太阳能热水器能够把太阳光线转化为电能或者热能，用来运行吸收式冷冻机组。在“花朵”型构筑物中央安装的垂直风力发电机把风能转化为电能。烟囱效应烟囱效应，是指户内空气沿着有垂直坡度垂直坡度的空间向上升或下降上升或下降，造成空气加强对流加强对流的现象。烟囱效应的产生。在有共享中庭、竖向通风（排烟）风道、楼梯间等具有类似烟囱特征即从底部到顶部具有通畅的流通空间的建筑物、构筑物（如水塔）中，空气（包括烟气）靠密度差密度差的作用，沿着通道很快进行扩散或排出建筑物的现

17、象，即为烟囱效应。属于热交换热交换形式的一种表现。加州科学博物馆伦佐 皮亚诺165759cyxrovbdwz2gutdtc2_0_0_560_w_0屋顶通风采光设计通风口的设计是电脑模拟本地风模式有助于建筑师设置了屋顶上的7个土墩，以实现最大的空气流通。其山谷和展示空间保持一致，凉爽空气吹入土墩，带走里面的温暖空气，直达屋顶的通风口，提供持续不断的空气循环，减少对空调的需求。这里皮亚诺采用集中式通风，效率要比分散式高得多。整座建筑高为27.4米，皮亚诺利用空气动力学原理，冷空气下沉热空气上升，在建筑内形成冷热空气循环流动。植被屋顶植被屋顶：冬天隔绝冷空气的侵入，而在夏天保持顺畅的通风环境，降低对空调的依赖以节省电力。同时，作为隔热层，可以减少空调能耗需求。通风通风 使用电脑模拟本地风模式有助于建筑师设置了屋顶上的7个土墩，以实现最大的空气流通。其山谷和展示空间保持一致。波状起伏的屋顶轮廓线可以使凉风进入位于建筑中央的开敞广场，使周围的展览空间做到自然通风。在屋顶上的天窗可以自动开合，让热空气从园屋顶上排出。通风口通风口 凉风空气吹入土墩，带走里面的温暖空气，直达屋顶的通风口，提供持续不断的空气循环，减少对空调的需求。1、场地环境2、生态屋顶3、屋顶支持文丘里效应4、玻璃天窗及遮阳天棚5、玻璃外墙6太阳能光伏电板7、自然采光8、地面热辐射板9、绿色植物