民用建筑热工设计规范 GB50176-2016
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8.2 技术措施

8.2.1  建筑的总平面布置宜符合下列规定:

    1  建筑宜朝向夏季、过渡季节主导风向;

    2  建筑朝向与主导风向的夹角:条形建筑不宜大于30°,点式建筑宜在30°~60°之间;

    3  建筑之间不宜相互遮挡,在主导风向上游的建筑底层宜架空。

8.2.2  采用自然通风的建筑,进深应符合下列规定:

    1  未设置通风系统的居住建筑,户型进深不应超过12m;

    2  公共建筑进深不宜超过40m,进深超过40m时应设置通风中庭或天井。

8.2.3  通风中庭或天井宜设置在发热量大、人流量大的部位,在空间上应与外窗、外门以及主要功能空间相连通。通风中庭或天井的上部应设置启闭方便的排风窗(口)。

8.2.4  进、排风口的设置应充分利用空气的风压和热压以促进空气流动,设计应符合下列规定:

    1  进风口的洞口平面与主导风向间的夹角不应小于45°。无法满足时,宜设置引风装置。

    2  进、排风口的平面布置应避免出现通风短路。

    3  宜按照建筑室内发热量确定进风口总面积,排风口总面积不应小于进风口总面积。

    4  室内发热量大,或产生废气、异味的房间,应布置在自然通风路径的下游。应将这类房间的外窗作为自然通风的排风口。

    5  可利用天井作为排风口和竖向排风风道。

    6  进、排风口应能方便地开启和关闭,并应在关闭时具有良好的气密性。 

8.2.5  当房间采用单侧通风时,应采取下列措施增强自然通风效果:

    1  通风窗与夏季或过渡季节典型风向之间的夹角应控制在45°~60°之间;

    2  宜增加可开启外窗窗扇的高度;

    3  迎风面应有凹凸变化,尽量增大凹口深度;

    4  可在迎风面设置凹阳台。

8.2.6  室内通风路径的设计应遵循布置均匀、阻力小的原则,应符合下列规定:

    1  可将室内开敞空间、走道、室内房间的门窗、多层的共享空间或者中庭作为室内通风路径。在室内空间设计时宜组织好上述空间,使室内通风路径布置均匀,避免出现通风死角。

    2  宜将人流密度大或发热量大的场所布置在主通风路径上;将人流密度大的场所布置在主通风路径的上游,将人流密度小但发热量大的场所布置在主通风路径的下游。

    3  室内通风路径的总截面积应大于排风口面积。

条文说明

8.2.1~8.2.4  建筑的总平面布置、朝向、体型、建筑平面的布局、门窗洞口的设置等都是影响自然通风的因素,在设计中应予以考虑。

    对于条形建筑,朝向与夏季或过渡季节主导风向一致最有利于自然通风;对于点式建筑,室外风能通过建筑的两个面进入室内时可以避免部分房间成为通风死角。

    建筑进深对自然通风效果影响显著,建筑进深越小越有利于自然通风。对于居住建筑,卧室的合理进深为4.5m左右,不超过12m的户型进深对功能布置是合适的,同时也有利于自然通风。对于公共建筑,由于功能的要求,进深往往都比较大。但对于大多数建筑而言,设计按40m来控制建筑进深是可以获得比较好的平面功能的。另外,经过对多个项目的模拟分析,不超过40m的建筑进深可以获得较好的自然通风效果。

    由于平面功能的需要,大型商场、高层建筑的裙房往往建筑进深都很大,有的甚至接近100m。在这种情况下,仅仅依靠风压是难以获得好的自然通风效果的。利用风压自然通风,就得设置竖向风道。而中庭、天井不仅是丰富室内空间、改善室内环境的设施,而且也正是良好的自然通风竖向风道。在设计中庭、天井时,除了考虑平面和空间的功能关系外,还应考虑改善自然通风效果。

    通风开口包括可开启的外窗和玻璃幕墙、外门、外围护结构上的洞口。通风开口面积越大,越有利于自然通风,但不一定有利于建筑节能。

    建筑进深和室内空间布置,应有利于减小自然通风的阻力,进风开口和出风开口不应在同一朝向,应利于组织穿堂风、避免“口袋屋”式的平面布局。

    厨房、卫生间、文印室等是有害气体和异味的产生源,流经这些房间的空气应尽快排至室外,避免进入其他空间。

    自然通风的作用压力在很多时候是比较小的。在自然通风设计时应尽量减小进排风口和通风路径的阻力。阻力是随着流经风速增大而增大的,而流经风速与通风量和风口、路径的面积有关。可根据以下公式来确定进风口的最小面积:

    式中:Q——自然通风从室内带走热量(W);

              c——空气的比热容,取1030J/(kg·K);

              ρ——空气的密度,取1.3kg/m3

              L——通风量(m3/h)。

              △t——空气通过室内吸收热量所引起的温升(℃)。考虑到当室外温度为25℃时,通过自然通风使室内温度不超过27℃是可以接受的,△t取值2.0K。

    其中,Q可以按照公式(11)用室内发热量指标来估算。

    式中:q——室内单位面积发热量,包括人体显热、照明发热和设备发热(W/m2);

              A——通风空间的面积(m2)。 

    通风量L可按式(12)来计算。

    式中:v——进风口处的风速(m/s),为了控制进风口的阻力,取值1.0m/s;

              F——进风口面积(m2)。

    将公式(11)和公式(12)带入公式(10),并整理,可得到以下结果:

    只要控制排风口、通风路径的面积不小于进风口面积,就可以将对应于所需最小风量的通风风速,即通风阻力,控制在合理范围之内,以确保通风效果。

8.2.5  在相隔180°的两个朝向设置可开启外窗,可在建筑内形成穿堂风,有效改善自然通风效果。条式建筑的大部分房间都可以做到这一点,而点式建筑难以做到这一点。

    现在的高层中,由于必不可少的电梯、疏散楼梯间,使得部分房间只能在一个朝向上设置可开启外窗,只能依靠单侧进行自然通风。对于单侧通风,由于不能形成穿堂风,通风窗设在迎风面、增加可开启窗扇的高度都是改善通风效果的必要措施。

    另外,近来研究表明,建筑迎风面体型凹凸变化对单侧通风的效果有影响,凹口较深及内折的平面形式更有利于单侧通风。立面上的建筑构件可以增强建筑体型的凹凸变化,从而促进自然通风;设置凹阳台可增强自然通风效果。

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