屋頂通風(fēng)天窗是現(xiàn)代許多工業(yè)廠房中較為常見(jiàn)的一種通風(fēng)設(shè)施,為我們的工業(yè)廠房的整體空間創(chuàng)造了一個(gè)良好的通風(fēng)排氣空間。不過(guò),屋頂通風(fēng)天窗究竟是如何進(jìn)行通風(fēng)的呢?
(一)風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)。風(fēng)的形成是由于大氣中的壓力差。如果風(fēng)在通道上遇到了障礙物,如樹和建筑物,就會(huì)產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)換。動(dòng)壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓力,于是迎風(fēng)面上產(chǎn)生正壓(約為風(fēng)速動(dòng)壓力的0.5-0.8倍),而背風(fēng)面上產(chǎn)生負(fù)壓(約為風(fēng)速動(dòng)壓力的0.3—0.4倍)。由于經(jīng)過(guò)建筑物而出現(xiàn)的壓力差促使空氣從迎風(fēng)面的窗縫和其他空隙流入室內(nèi),而室內(nèi)空氣則從背風(fēng)面孔口排出,就形成了全面換氣的風(fēng)壓自然通風(fēng)。某一建筑物周圍風(fēng)壓與該建筑的幾何形狀、建筑相對(duì)于風(fēng)向的方位、風(fēng)速和建筑周圍的自然地形有關(guān)。
(二)熱壓作用下的自然通風(fēng)。熱壓是室內(nèi)外空氣的溫度差引起的,這就是所謂的“煙囪效應(yīng)”。由于溫度差的存在,室內(nèi)外密度差產(chǎn)生,沿著建筑物墻面的垂直方向出現(xiàn)壓力梯度。如果室內(nèi)溫度高于室外,建筑物的上部將會(huì)有較高的壓力,而下部存在較低的壓力。當(dāng)這些位置存在孔口時(shí),空氣通過(guò)較低的開口進(jìn)入,從上部流出。如果,室內(nèi)溫度低于室外溫度,氣流方向相反。熱壓的大小取決于兩個(gè)開口處的高度差和室內(nèi)外的空氣密度差。而在實(shí)際中,建筑師們多采用煙囪、通風(fēng)塔、天井中庭等形式,為自然通風(fēng)的利用提供有利的條件,使得建筑物能夠具有良好的通風(fēng)效果。
(三)風(fēng)壓和熱壓共同作用下的自然通風(fēng)。在實(shí)際建筑中的自然通風(fēng)是風(fēng)壓和熱壓共同作用的結(jié)果,只是各自的作用有強(qiáng)有弱。由于風(fēng)壓受到天氣、室外風(fēng)向、建筑物形狀、周圍環(huán)境等因素的影響,風(fēng)壓與熱壓共同作用時(shí)并不是簡(jiǎn)單的線性疊加。因此建筑師要充分考慮各種因素,使風(fēng)壓和熱壓作用相互補(bǔ)充,密切配合使用,實(shí)現(xiàn)建筑物的有效自然通風(fēng)。
(四)機(jī)械輔助式自然通風(fēng)。在一些大型建筑中,由于通風(fēng)路徑較長(zhǎng),流動(dòng)阻力較大,,單純依靠自然風(fēng)壓與熱壓往往不足以實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。而對(duì)于空氣污染和噪聲污染比較嚴(yán)重的城市,直接的自然通風(fēng)還會(huì)將室外污濁的空氣和噪聲帶入室內(nèi),不利于人體健康。在這種情況下,常常采用一種機(jī)械輔助式的自然通風(fēng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)有一套完整的空氣循環(huán)通道,輔以符合生態(tài)思想的空氣處理手段(如土壤預(yù)冷、預(yù)熱、深井水換熱等),并借助一定的機(jī)械方式來(lái)完成。
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