【技術領域】

本發(fā)明屬于建筑設計領域，具體涉及一種可用于建筑高大空間的自然通風系統(tǒng)。

背景技術：

在當今世界，節(jié)能已經(jīng)成為時代主題，我國建筑能耗占了全社會總能耗的27.8％以上，而建筑能耗的一半來自于采暖、通風、空氣調節(jié)以及相關系統(tǒng)，因此空調的能耗問題已經(jīng)成為當前建筑節(jié)能領域的熱點問題。尤其現(xiàn)有的建筑高大空間，例如展覽館、體育館、多功能廳等，多數(shù)采用空調系統(tǒng)進行空氣調節(jié)以及通風制冷，其較高的能耗已經(jīng)成為建筑能耗的大戶。此外，空調系統(tǒng)在創(chuàng)造良好室內環(huán)境的同時卻對外部環(huán)境帶來了一定的破壞。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有能耗問題與不足，提供一種可用于建筑高大空間的自然通風系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于室內對溫濕度等要求范圍較寬的熱舒適性場所，可消除建筑物余熱、余濕的通風設計，實用性強，便于推廣使用，能夠同時滿足建筑通風、室內溫度調節(jié)、采光的不同要求，可充分利用自然通風達到節(jié)能效果，減少建筑能耗。

為了實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明采用以下技術措施：

一種用于建筑高大空間的自然通風系統(tǒng)，包括進風系統(tǒng)和排風系統(tǒng)，所述的建筑高大空間的迎風面與夏季常年主導風向成60°～90°夾角；所述的進風系統(tǒng)包括進風口和通風窗，通風窗設置在迎風面上，進風口靠近室內地面設置；所述的排風系統(tǒng)包括無動力旋流自然通風器，無動力旋流自然通風器設置在建筑高大空間的屋面處；進風口與無動力旋流自然通風器形成下進上出的通風結構。

所述的進風口的下緣距室內地面高度不大于1.2m。

所述的通風窗的外窗開口為地板面積的15％～25％，通風窗的開口寬度為開間寬度的1/3～2/3。

所述的屋面上均勻布置多個無動力旋流自然通風器。

發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明的一種建筑高大空間的自然通風設計系統(tǒng)，為提高自然通風的通風效率，將進風窗設置在盡量低的地方，排風口盡量設于高處，可利用無動力旋流自然通風器至于屋面處來代替排風側窗，加大通風效果。利用建筑物的開窗面積以及位置的設置，實現(xiàn)自然通風滿足室內夏季空氣設計需求，有效降低建筑能耗，減少因空調的使用而產(chǎn)生的環(huán)境污染。通過高大空間熱壓作用下的自然通風設計計算，得出滿足夏季室內空氣設計參數(shù)，消除建筑物余熱、余濕所需的通風量，以及需要的進風窗面積。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明自然通風系統(tǒng)的開窗平面示意圖；

圖2為本發(fā)明自然通風系統(tǒng)的無動力旋流通風器在屋頂?shù)钠矫娌贾脠D；

圖3為本發(fā)明自然通風系統(tǒng)的無動力旋流自然通風器示意圖。

其中，1、地板；2、迎風面；3、無動力旋流自然通風器；4、屋面。

【具體實施方式】

下面結合附圖對本發(fā)明作詳細描述：

1、使用自然通風的條件和可能性

自然通風適用于室內對溫濕度等要求范圍較寬的熱舒適性場所；不適用于對室內溫度，濕度或含塵量有一定要求的場所。對于夏季室外氣溫低于30℃，高于15℃的累計時間大于1500h的地區(qū)，在建筑物設計時，應考慮采用自然通風的可能性。當室外特別是夏季常年有不小于2～3m/s的平均風速時，建筑物可獲得一定的風壓作用，有利于建筑物的自然通風。

2、自然通風結構及原理

自然通風夏季室內空氣設計參數(shù)在一般條件下應為室溫≤28℃，相對濕度≤80％，風速≤1.5m/s。通過對高大空間熱壓作用下的自然通風量的設計計算，得出要滿足夏季室內空氣設計參數(shù)所需的通風量。該計算方法適用于室內得熱量≤116w/m³，且僅考慮熱壓作用，室外風壓的作用作為安全因數(shù)附加考慮。如圖1所示，為提高風壓和熱壓作用下的自然通風效率，建筑物的朝向布置應使迎風面2與夏季常年主導風向成60°～90°夾角，因此，應當在建筑物迎風面上加大進風窗的開窗面積。為提高以熱壓為主的建筑物室內自然通風的通風效率，室內設置的排風口應盡量高，進風口應盡量低，且其下緣距室內地面高度不應大于1.2m。建筑物的外窗開口宜為地板1面積的15％～25％，窗的開口寬度宜為開間寬度的1/3～2/3，室內通風效果可達到最佳狀態(tài)。

如圖2所示，在建筑物的高大空間中為了使其排風口盡量達到空間的最高位置，可采用無動力旋流自然通風器3置于屋面4處代替排風側窗，實現(xiàn)加大自然通風的效果。如圖3所示，無動力旋流自然通風器示意圖，將建筑物室內的任何平行方向的空氣流動，加速并轉變?yōu)橛上露洗怪钡目諝饬鲃?，是利用建筑和設備結合本身產(chǎn)生的煙囪效應，以達到室內外通風換氣。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非僅限于本發(fā)明的實施范圍，凡依本發(fā)明專利范圍的內容所做的等效變化和修飾，都應為本發(fā)明的技術范疇。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了一種建筑高大空間的自然通風設計系統(tǒng)，通過高大空間熱壓作用下的自然通風設計計算，得出滿足夏季室內空氣設計參數(shù)，消除建筑物余熱、余濕所需的通風量，以及需要的進風窗面積。為提高自然通風的通風效率，將進風窗設置在盡量低的地方，排風口盡量設于高處，可利用無動力旋流自然通風器至于屋面處來代替排風側窗，加大通風效果。本發(fā)明能夠利用建筑物的開窗面積以及位置的設置，實現(xiàn)自然通風滿足室內夏季空氣設計需求，有效降低建筑能耗，減少因空調的使用而產(chǎn)生的環(huán)境污染。

技術研發(fā)人員：倪欣;魏峰;邢超
受保護的技術使用者：中聯(lián)西北工程設計研究院有限公司
技術研發(fā)日：2017.04.28
技術公布日：2017.09.01