通风 – 筑韵集团〜让您的梦想成真！

写作缘由：

　　风水，风生水起，华人重视风水之说，理应非常重视通风换气，建构健康的生活空间才对，其实，不然！

　　加以，在建筑师、室内设计师、装潢师傅成本利润考量与诚信问题，消费者基于报价单预算限制，对建材的常识欠缺，举目望去，到处是挥发性有机物致癌物质充斥的空间。

　　系统柜塑合板，木心板，夹板，密集板的甲醛，强力胶的苯，甲苯，正己烷，正庚烷等等油性溶剂充斥在工作与居家空间。加上近年来执政当局不当的发电政策，引起燃煤火力发电厂的恶质空气污染，即使戴口罩，买空气清净机，依然不知道如何活出健康的未来。

　　所以，着手整理多年笔记的相关经验与心得，希望对于彷徨的国人，在避免病态住宅，营造健康生活空间方面，多少有些帮助。

　　自然通风是指，在不使用机械系统的情况下，向室内空间供应空气和从室内空间排出空气的过程。

　　自然通风乃是藉由自然力所产生的压力差，外部空气流向室内空间。在建筑物中有两种自然通风：风力通风和烟囱效应通风。

　　风力驱动的通风，源于建筑物或结构周围的风力产生不同压力，并且透过建筑物既有的周边开口，允许空气流经建筑物。

　　烟囱效应的通风，则是由于内部和外部之间的温差引起的定向浮力的结果。

　　由于内部和外部之间的空气流动，所带来的内部温度调节是由自然通风过程产生的，包括来自人们活动所产生的热量，和风力效应藉由通风口的开启闭合，是可调变的，所以自然通风的建筑物常常被人们称为“会呼吸的建筑物”，是健康建筑物的必要元素。

风压的形成

　　空气的静压，是指自由流动之气流中的压力，在天气图中用等压线描绘。静态压力的差异来自全球和小气候热对流现象，并产生我们称之为风的气流。动态压力是指当风与山体或建筑物等物体接触时所施加的压力，它由以下公式描述：

ｑ=½ρυ²

　　其中（使用公制单位）：

　　ｑ=动态压力(巴斯卡)；
　　ρ= kg / m3 （例如空气密度）；
　　υ=流体速度（ m / s）。

风对建筑物的影响

　　建筑物会明显影响通风和户外空气渗透率以及相关的热损失或热量收益。由于气流与地面摩擦所产生的阻力之故，风速随着高度减少而降低。所以低楼层的风速相对较小，楼层越高，感受到的风速就越大。

　　风对建筑物的影响造成了建筑物迎风面的正面压力，以及建筑物背风面和侧面的负压力（较小的风压）。因此，建筑物的形状和局部的气流模式，对于风压的影响来说，是至关重要的影响要素，最终将决定气流通过建筑物的门窗进入室内的结果。

　　实际上，通过与自然环境（树木，山丘）和城市环境（建筑物，结构）的相互作用，风压会有很大的变化，因而产生复杂的气流形式。所以，不同气候地区的传统建筑，在很大程度上依赖风力通风的相关设计，来保持建筑物内部空间，关于温度方面的舒适条件。

风力通风的相关设计

　　各国建筑规范和其他相关文献中提供了设计指南，包括许多特定领域的各种建议，如：

- 建筑位置和方向（例如北半球的方屋座向偏好座北朝南，高纬度的北半球地区更爱好座东北朝西南的震旦走向。）
- 建筑形式和尺寸
- 室内分区和布局
- 窗口类型，操作位置和形状
- 其孔径类型（门，烟囱）
- 施工方法和详图（门窗紧闭时，屋外气流渗透进入室内的情形）
- 外部元素（墙壁的厚薄与材质，增设外墙形成屏风效果）
- 城市规划条件

　　以下设计指南选自国立建筑科学研究所（National Institute of Building Sciences）出版的“整体建筑设计指南（Whole Building Design Guide）”：

通过选择与夏季垂直的建筑物的屋脊来最大化风致通风
自然通风区的宽度应该很窄已产生足够的风速（最大13.7米[45英尺]）
房间应该有两个独立的进气和排气口。排气口位置应高于入口以最大限度地提高烟囱效应，将窗户对准房间并彼此偏移，以最大化房间内的空气对流混合与交换，同时尽量减少房间内的气流阻塞（即不通风的区域，也是华人社会传统风水所指的秽气所在）。
窗户开口应可由住户自行操作调整。
考虑使用天窗或通风天窗。

烟囱效应通风

　　藉由于内部和外部空气的密度不同，以空气浮力产生通风效果，这主要是由于温度差异引起的。

　　当两个相邻空气体积之间存在温度差时，温暖的空气将具有较低的密度并且更具浮力，因此将升高到冷空气之上，产生向上的空气流。在传统的壁炉中，即是利用此种强制上升的浮力，产生通风的效果。

　　被动并联式通风器在大多数浴室和其他类型的，无门窗可以直接对外通风的空间都是常见的，因其内部空气无法直接与户外进行交换，因此用并联管路想方设法一路连接直到与户外通风口相连。

　　为了使建筑物藉由烟囱效应来通风，并且达到所需的充分通风效果，那么，建筑物内外的温度必须不同，使其可以造成浮力差异进行对流。

　　当室内温度高于室外时，室内空气升起，并在较高的开口处逃离建筑物，从而形成自然对流。如果有高度较低的建筑物开口，则外部较冷，密度较高的空气通过此类开口得以进入建筑物，从而产生上升气流置换整体建物气体，达到通风的目的。

烟囱效应通风的好处：（参见Linden，P Annu Rev Fluid Mech，1999）

不依靠风：当最需要的时候，仍然可以在炎热的夏日进行。
稳定的气流（与风力通风相比）
在选择进气口区域时有更好的控制</li >
是可持续方法

烟囱效应通风的限制：

与强风时的风力通风相比，风速更低

依靠温度差异（内部/外部）

设计限制（高度，孔径的位置），可能会导致额外的成本（通风器堆栈，较高的空间）

在建筑物中引入的空气质量可能会受到污染，例如由于靠近城市或工业区域（尽管这也可能是风力驱动通风的一个因素）

另外，建筑物中的自然通风主要依靠风力条件下的风压差，但是烟囱效应可以

a）增强这种通风，并且

b）在静止的日子里保证依然有空气流量进行室内外的换气。

烟囱效应的通风可以通过建筑物的空气流入，不完全依靠风向来实现。在这方面，透过烟囱效应可以在某些类型的污染环境，例如城市中提供改善的空气质量。也可以通过建筑物的背面或庭院抽取空气，避免街道立面的直接污染和噪音。

风力通风也可以增强烟囱效应的通风效果，但也可以根据其速度，方向和进气口和出气口的设计，而降低烟囱效应的通风效果。

因此，在设计烟囱效应通风时，必须考虑到当地气候（也包括该栋建筑物周遭的微气候）的盛行风向。

烟囱效应通的计算（此章节属于专业技术细琐规定，非专业人士可以略过）

　　通过以下等式可以估算具有两个不同高度通风口，其烟囱效应的自然通风流量：

公制单位：

其中：
QS =浮力驱动的通风量，m³/ s
A =开口横截面积，m²（假定进出口面积相等）
Cd =开放时的放电系数（典型值为0.62）
g =地球上的重力加速度，约9.81米/秒
Hd =下开口中点到上开口中点的高度，m
TI =入口和出口之间的平均室内温度，K（以绝对温度计算，如30℃=273+30=303K)
TO =室外温度，K（以绝对温度计算，如30℃=273+30=303K)< /span>