[发明专利]低多层房屋自动通风系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种低多层房屋自动通风系统，属于室内空气洁净技术与室内通风技术领域。

背景技术

在房屋设计中自然通风的动力是风和温度。冷空气比热空气密度大，结果冷空气较重，向凹地下沉；热空气较轻，向上升腾。气流通常从正压区流向负压区，气流在流动途中如遇到障碍物则会引起气流的聚集，从而在迎风侧形成气流正压区。作用在装修设计上的风压大小取决于风向、风速和会所的装修设计形状。室内外的温度不同会引起空气密度的差异，产生压力差。因此，对于每一个装修设计洞口来说，风压和热压的作用是不能直接叠加的，常常被各种不同的气流阻力相平衡。在会所装修设计中自然通风的作用主要是提供新鲜空气——稀释新陈代谢产生的CO₂，有利于人的生理和心理健康；生理降温——通过空气的流动，可以提高建筑物中人体汗液的蒸发速度，在25～35℃之间，空气的对流降温是人体调节舒适度的重要途径；建筑物的夜间降温——夜晚，用室外相对湿度较低的空气替换室内相对湿度较高的空气，使建筑物降温，以减轻白天的冷负荷。

自然通风的主要形式分为：单侧通风、穿堂风、热压通风等。1)单侧通风的开口在会所房间的同一侧，另一侧是关闭的门，它是自然通风中最简单的一种形式，局限于房间的通风≌气的交换是通过风的湍流、外部的洞口和外部气流的相互作用来完成的。因此，单侧式局部通风的驱动力小，而且变化大。2)穿堂风在会所装修设计中主要指当空气从房间一侧开口进入，从另一侧开口流出时形成的风。穿堂风取决于设计相对面开口是否充分打开，进气窗和出气窗之间的风压差大小，会所房屋内部空气流动阻力大小。房屋在通风方向的进深不能太大，一般最大有效进深大约为层高的5倍。此时驱动力主要是风压，但只要在进风口和出风口间有明显的高差，热压也有较明显的作用。大进深会所的通风效果受内部隔断和障碍物的影响，阻碍气流的运动。会所装修设计在越长、越高，进深越小，其背风面产生的涡流区越大，流场越紊乱，对减少风速、风压有利。设计的迎风面产生正压，侧面产生负压，背面产生涡流，有气压差存在就会产生空气流动，根据地区的主导风向设计合理的间距，为设计组织良好的自然通风提供了可行性—口的会所装修设计对自然通风的利用也很重要。自然通风通过会所的开口流入或者流出，则会所开口的优化配置以及开口的尺寸、窗户的形式和开启方式、窗墙面积比等的合理设计，直接影响着会所内部的空气流动以及通风效果—口的大小、开口的开启方式、开口的相对位置都会对自然通风造成影响。3)热压通风指利用烟囱效应产生的通风。烟囱效应是烟囱内的空气被加热，温度高于外界温度，用室外的冷空气代替原来的热空气。而反烟囱效应是从室外吸入热空气，与烟囱内的冷空气交换，通常应用在炎热地区无风的早晨。烟囱越高，顶部与底部之间的温度、压力差越大，顶部通风口周围的空气速度就越大，这就增大了烟囱内空气的流动速度。利用热压通风的会所装修设计方法有拔风烟囱和双层围护结构两种办法。拔风烟囱的主要功能是为了通风，尺寸大小仅为了迎合压降的需要。烟囱可以作为采光井、太阳吸收器等。烟囱可以是一个单独的烟囱，也可以是围绕会所的几个小烟囱。如果会所朝向繁华的街道，则可以把人风口放置在远离噪声和污染源的地方，而把烟囱放置在靠近街道侧。太阳烟囱是吸收太阳的热来增强热压。通常使太阳烟囱外表面(结合玻璃成分)位于会所向阳面，这样易于得到太阳辐射产生自然对流，使空气从会所内流人烟囱底部，而由烟囱顶部排出，外界空气进入会所中替换滞留的空气。为了用风压来加强烟囱效应，烟囱的出口应位于负压区，这样可以避免产生倒灌气流。双层围护结构的热压通风法对于高层会所比较有效。高层会所直接开窗通风容易造成紊流，不易控制，可以利用两层玻璃作为围护结构，玻璃之间留有一定宽度的通风道并配有可调节的百叶。冬季，双层玻璃之间形成阳光温室，增加了会所内表面的温度，有利于节约采暖。夏季，中午利用烟囱效应对通风道进行通风，使玻璃之间的热空气不断被排走，达到降温的目的；早晨利用反烟囱效应，使室内获得舒适的空气流动。对于自然通风可能引起采暖负荷增加，可利用太阳能预热系统来对进入会所的新风进行预热，必要情况下，在冬季采用带有热回收装置的机械通风系统；对于自然通风可能引起的夏季过热，应当根据会所所处的气候区域，选择最适宜的被动式降温方式，在炎热干燥的地区，会所内应布置足够的蓄热材料，并在夜间充分冷却，白天室外气温高于室内气温时，关闭窗户，防止热气进入。对于自然通风可能引起的房间内风速过大、冬季室内温度过低、室外被污染的空气进入室内等情况，考虑采用相应类型的通风器(进气口)或新型窗体(如双层幕墙)。目前，国际上具有不同控制功能的通风器类型主要包括：压力控制通风器、湿度控制通风器、污染控制通风器和温度控制通风器；对于自然通风可能在无风天气中的通风不足，可以通过吊扇等机械设备作为自然通风的补充；对于因会所装修设计材料不足而降低被动式降温的效果的可能，通风口面积要达到地板面积的一定比率，同时需要有足够蓄热材料，否则会所就无法在白天成为热库。