聚焦：通风技术的探讨分析

随着生活水平的提高，人们对居住、办公环境的要求也越来越高，与此同时，人们对于室内空气质量的问题现在被认知并关注。近几十年来室内材料、物品、供暖空调、通风模式和生活模式等发生的巨大变化所导致的室内空气质量，及其引发的健康问题不断被提出。而通风作为保证室内环境的重要手段，在实际中如何在保障新风量标准的情况下，达到室内良好的通风效果？同时，通风系统在实际建筑中如何科学运行，以达到建筑节能的目的？此外，国家在加强室外环境监控和治理的同时，也对室内环境提出了新的标准，如GB 50736 – 2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》中提出建筑通风系统需要加装空气净化处理装置，新标准的实施、双技术的应用为通风系统带来怎样的机遇与挑战？本期诚邀业内专家、学者及企业高层为我们解读——通风技术的探讨分析。

丁文婷
株式会社日建设计
设备工程师
Ding Wenting
NIKKEN SEKKEI LTD
Mechanical Engineer
 
 
自然通风在高层办公楼建筑中的应用
Application of natural ventilation in high-rise office buildings
自然通风不仅可以提高室内舒适性，还可以减少建筑物的用能，是一直以来受到瞩目的节能技术。促进自然通风的动力有风力和重力。由风力引起的自然通风受外部风向和风速的影响较大，想要获得稳定舒适的自然通风环境并不容易。由重力引起的自然通风效果通常比较稳定，在建筑平面设计允许的条件下，可以设计中庭或类似的垂直空间来促进自然通风。实际案例中同时利用风力和重力来实现自然通风的建筑物比较多。
这里重点说明自然通风在高层办公楼中的应用。现代办公楼内部空调负荷比较大，仅利用自然通风很难处理所有的空调负荷。因此自然通风和空调通风系统的并用成为一种趋势。有研究表明自然通风和空调通风系统并用一年可以节省10%以上的大楼能耗^[1]，可见合理利用自然通风对现代办公楼的节能有很大的促进作用。所谓自然通风和空调通风系统的合用一般针对工位空调系统（task & ambient system）而言，大的办公环境与个人附近小的工作环境相比可以允许一定的波动范围，大的办公环境可以充分利用自然通风，个人可以通过工位空调来调整进一步的需求。这种并用系统可以扩大自然通风的利用范围，充分利用室外新风来达到节能的目的。在确定采用自然通风系统后，对高层办公楼建筑而言进风口的设计非常重要，进风口设计的成功与否会在很大程度上影响实际的自然通风效果。高层建筑一般受风压的影响较大，进风口需要防止雨水的侵入并且需要能够缓和一定的风压。通常用流量系数来评价进风口的性能。流量系数越大，进风口的风速越大，超过一定风速将不能进行自然通风。流量系数越小，进风口的抵抗越大，可以获得的通风量将相应减少。有研究表明进风口的流量系数在0.3-0.4之间可以获得最大的通风量^[2]。实际工程中建议对进风口做实物大小的模型实验来确定进风口的性能。最后想强调一下自然通风口的操作。很多大楼设计了自然通风系统，但是由于通风口不是很容易操作，实际上即使室外条件适合自然通风，使用者也不会主动去开启通风口。设计容易开启的通风口也是非常重要的因素。
随着现代办公设备的进化，办公楼建筑的能耗也日益增加。办公楼建筑的节能势在必行。笔者从设计的角度阐述了高层办公楼在采用自然通风时需要注意的一些事项。期待自然通风在高层办公楼建筑中的应用会越来越多。
参考文献：
[1] 义江龙一郎：オフィスにおける自然換気併用空調方式の省エネルギー効果，日本建筑学会大会学术讲演梗概集, pp534-535, 2000年9月
[2] 崛川晋：高層オフィスビルにおける自然換気併用タスクアンビエント空調に関する研究，日本建筑学会大会学术讲演梗概集, pp1131-1132, 2003年9月