《试析自然通风在绿色建筑中的应用》
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摘 要：经济的发展推动了建筑业的发展,绿色设计理念作为一种新的设计理念,得到了建筑业的广泛关注,绿色建筑评价体系逐步成熟,主要应用于节约能源、降低排放,以便在较低的环境负荷下提供较高的生活质量.在政策的支持和市场的需求下,绿色建筑应用也越来越广泛.在当前追求生态节能的大背景下,如何更加清洁、干净、高效、绿色的发展人类社会已经成为一大热点话题,人们的环境意识、健康意识和生态意识也得到前所未有的开发与提升,同时在社会发展的各个层面我们也已经取得非常多的成果.基于此,本文主要对自然通风在绿色建筑中的应用做具体论述.
关键词：自然通风;绿色建筑;应用
引言
近年来,随着我国城镇化步伐不断加快,城市中高层住宅成为人们居住的主要场所.高层住宅室内热湿环境及舒适度的优劣直接影响到人们的居住体验.自然通风是利用建筑物的门、窗处存在的空气压力差,引入室外新鲜空气,改善室内热湿环境,提高室内舒适度,减少空调的使用,使其成为更高效节能的绿色建筑.本文首先分析了热舒适性的理论,接下来详细阐述了自然通风在绿色建筑中的应用.
一 热舒适性的概述
热舒适是人对热湿环境的主观满意程度,热湿环境评价分为人工冷热源热湿环境评价和非人工冷热源热湿环境评价.对于人工冷热源热湿环境的热舒适性整体评价常采用预计平均热感觉指标（PMV）和预计不满意者的百分数（PPD）,对于非人工冷热源热湿环境的热舒适性以预计适应性平均热感觉指标（APMV）为评价依据,热舒适性评价的方法有计算法、图示法和调查问卷法.智能窗系统是近年来自然通风在绿色建筑中的新型应用,其分类属于非人工冷热源,采用计算法计算预计适应性平均热感觉指标（APMV）并进行热舒适性评价.
二 自然通风在绿色建筑中的应用
(一)应用不同的外窗开启方式
自然通风在绿色建筑中的应用之一是采用不同的外窗开启方式.采用不同的外窗开启方式主要目的是通过调整外窗的进风量和风流风向来对室内自然通风的效果进行调节,例如使用平开窗和推拉窗的建筑室内通风效果不如使用悬窗和立旋窗的建筑通风效果明显.建筑进风量越大,并不代表通风效果越好,还要有合理的通风风流来排出室内废气,降低室内温度.悬窗通过窗板的开启角度和方向来加强室内自然风的通风效果;立旋窗的旋转角度与夏季主导风向相近时能明显改善室内风场的均匀度.因此可以利用悬窗和立旋窗所起到的导风板作用来调整室内风流风向,从而不需要太大的进风量就能达到改善室内环境热舒适性评价的目的.
(二)遮阳、采光模块
自然通风在绿色建筑中的应用之二是使用遮阳、采光模块.遮阳、采光控制模块通过控制系统时钟（或物联网时间）分别获取智能窗系统应用区域的季节、昼夜等参数;通过与其连接的室外侧照度传感器（AI）实时反馈窗系统室外照度大小,反馈到智能窗处理模块,数据处理后发出指令控制电动外置百叶遮阳帘的动作实现以下遮阳、采光功能：（1）在夏季运行模式,为防止白天室外强烈太阳辐射、高温空气增加室内得热引起室内温度过高或造成空调能耗增加,当每天系统时钟处于8∶00～19∶00时间段（其具体时间段可由用户根据窗的朝向、现场视察通过系统设置设定）且智能窗室外照度传感器实时监测的照度大于系统设定的遮阳采光系统动作阈值50000lx（注：该数据通过现场实际调研得出）后,智能窗系统将关闭的百叶调整为45°,通过45°百叶的反射降低太阳直射导致的室內得热,通过45°百叶的散射满足室内采光要求.当智能窗室外照度传感器实时监测的照度小于系统设定的遮阳采光系统动作阈值20000lx（注：该数据通过现场实际调研得出）,为保证室内采光效果,智能窗收起外遮阳百叶,增大室内采光系数.当系统时钟处于19∶00～8∶00时间段（其具体时间段可由用户根据应用建筑性质、使用习惯设定）可设定智能窗百叶收起或百叶旋转45°.（2）在冬季运行模式,为增大室内太阳得热提高室内温度,当每天系统时钟处于8∶00～17∶00时间段（具体时间段可由用户根据窗的朝向、现场视察通过系统设置设定）可设定智能窗百叶收起或百叶保持0°.当系统时钟处于17∶00～8∶00时间段（其具体时间段可由用户根据应用建筑性质、使用习惯设定）可设定智能窗百叶打开或百叶保持0°.不同季节、不同时间段的百叶模式能够简单高效地为建筑物自然通风,便于改善室内环境的热舒适性评价.
(三)自适应控制模块
自然通风在绿色建筑中的应用之三是自适应控制模块.自适应控制模块可控制智能窗系统收集历史动作、气象资料,通过将现有环境条件过去对应时间的环境对比,整合过去用户对窗的个性化使用动作习惯,对与原设计程序不一致的程序优先选用用户以往的动作习惯,以此达到自适应控制的目的,最大程度满足用户习惯的智能控制,该自适应控制装置在使用若干年后可实现各个时间段内窗的最优控制,达到获得最佳热舒适性评价的目的.
(四)智能窗的控制策略
自然通风在绿色建筑中的应用之四是控制策略.智能窗系统可根据其具体的安装朝向采用以下的控制策略：根据系统时钟识别出智能窗系统应用项目所在地的运行模式,以夏热冬冷为例,可分为夏季运行模式（6月1日～10月1日）、冬季运行模式（11月15日～3月15日）;该季节划分时间可由用户根据现场视察和使用习惯自行调整,以达到更好的遮阳采光效果,促进热舒适性评价的提高.
结语
综上所述,合理高效的自然通风可以减少室内热损耗,改善用户对室内环境的热舒适性评价;不合理的通风方式和气流组织会让室内保温保冷的效果减弱,影响用户对室内环境的热舒适性评价.为了使冬季夏季的冷热均衡,绿色建筑自然通风的策略是通过对风量、风流、通风时间多种要素开展科学分析和研究,根据不同的环境要素采取合理的处理方式,提高室内环境的热舒适性评价,促进建筑性能的充分发挥,以此有效提升人们的生活品质.
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