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隨著空調(diào)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們越來越能主動的控制室內(nèi)環(huán)境,創(chuàng)造前所未有的室內(nèi)舒適氣候要求,從而使人們逐漸淡化對自然通風(fēng)這種氣候適宜性技術(shù)的應(yīng)用。然而,在今天全球能源緊張、節(jié)能壓力增大、空氣品質(zhì)惡化以及建筑綜合征等發(fā)生的情況下,人們不得不從新審視自然通風(fēng)這一傳統(tǒng)的氣候適宜性技術(shù),自然通風(fēng)這種古老而有效的技術(shù)在今天得到了前所未有的重視??照{(diào)的產(chǎn)生,使人們可以主動地控制居住環(huán)境,而不是象以往一樣被動地適應(yīng)自然;空調(diào)的大量使用,使人們漸漸淡化了對自然通風(fēng)的應(yīng)用。而在空調(diào)技術(shù)得以普及的今天,迫于節(jié)約能源、保持良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)的雙重壓力下,全球的科學(xué)家不得不重新審視自然通風(fēng)這一傳統(tǒng)技術(shù)。在這樣的背景下,把自然通風(fēng)這種傳統(tǒng)建筑生態(tài)技術(shù)重新引回現(xiàn)代建筑中,有著比以往更為重要的意義。
無動力通風(fēng)器是利用自然界空氣對流的原理,將任何平行 方向的空氣流動,加速并轉(zhuǎn)變?yōu)橛邢露洗怪钡目諝饬鲃?,以提高室?nèi)通風(fēng)換氣的效果的一種風(fēng)機。它不用電,無噪音,可長期運轉(zhuǎn),排除室內(nèi)的熱氣、濕氣和異味。
通常意義上的自然通風(fēng)指的是通過有目的的開口,產(chǎn)生空氣流動。這種流動直接受建筑外表面的壓力分布和不同開口特點的影響。壓力分布是動力,而各開口的特點則決定了流動阻力。就自然通風(fēng)而言,建筑物內(nèi)空氣運動主要有兩個原因:風(fēng)壓以及室內(nèi)外空氣密度差。這兩種因素可以單獨起作用,也可以共同起作用。
風(fēng)的形成是由于大氣中的壓力差。如果風(fēng)在通道上遇到了障礙物,如樹和建筑物,就會產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)換。動壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓力,于是迎風(fēng)面上產(chǎn)生正壓(約為風(fēng)速動壓力的0.5-0.8倍),而背風(fēng)面上產(chǎn)生負壓(約為風(fēng)速動壓力的0.3—0.4倍)。由于經(jīng)過建筑物而出現(xiàn)的壓力差促使空氣從迎風(fēng)面的窗縫和其他空隙流入室內(nèi),而室內(nèi)空氣則從背風(fēng)面孔口排出,就形成了全面換氣的風(fēng)壓自然通風(fēng)。某一建筑物周圍風(fēng)壓與該建筑的幾何形狀、建筑相對于風(fēng)向的方位、風(fēng)速和建筑周圍的自然地形有關(guān)。
熱壓是室內(nèi)外空氣的溫度差引起的,這就是所謂的“煙囪效應(yīng)”。由于溫度差的存在,室內(nèi)外密度差產(chǎn)生,沿著建筑物墻面的垂直方向出現(xiàn)壓力梯度。如果室內(nèi)溫度高于室外,建筑物的上部將會有較高的壓力,而下部存在較低的壓力。當(dāng)這些位置存在孔口時,空氣通過較低的開口進入,從上部流出。如果,室內(nèi)溫度低于室外溫度,氣流方向相反。熱壓的大小取決于兩個開口處的高度差和室內(nèi)外的空氣密度差。而在實際中,建筑師們多采用煙囪、通風(fēng)塔、天井中庭等形式,為自然通風(fēng)的利用提供有利的條件,使得建筑物能夠具有良好的通風(fēng)效果。
在實際建筑中的自然通風(fēng)是風(fēng)壓和熱壓共同作用的結(jié)果,只是各自的作用有強有弱。由于風(fēng)壓受到天氣、室外風(fēng)向、建筑物形狀、周圍環(huán)境等因素的影響,風(fēng)壓與熱壓共同作用時并不是簡單的線性疊加。因此建筑師要充分考慮各種因素,使風(fēng)壓和熱壓作用相互補充,密切配合使用,實現(xiàn)建筑物的有效自然通風(fēng)。
無動力通風(fēng)器無需電力,通過自然風(fēng)和室內(nèi)外溫差,輕易驅(qū)動渦輪葉片轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)無成本運轉(zhuǎn)。無噪音,無污染,是實用性的節(jié)能型產(chǎn)品,可以為用戶節(jié)約大量的能源資金,從而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,改善車間工作環(huán)境,提高工作效率,間接增強了車間產(chǎn)品的品質(zhì)。
大型無動力通風(fēng)器工作時動力機驅(qū)動葉輪在圓筒形機殼內(nèi)旋轉(zhuǎn),氣體從集流器進入通過葉輪獲得能量,提高壓力和速度,然后沿軸向排出。大型無動力通風(fēng)器的布置形式有立式、臥式和傾斜式三種,小型的葉輪直徑只有100毫米左右,大型的可達20米以上。
小型無動力通風(fēng)器由葉輪、機殼和集流器等部件組成,通常安裝在建筑物的墻壁或天花板上;大型高壓軸流風(fēng)機由集流器、葉輪、流線體、機殼、擴散筒和傳動部件組成葉片均勻布置在輪轂上,數(shù)目一般為2~24。葉片越多,風(fēng)壓越高;葉片安裝角一般為10°~45°,小型無動力通風(fēng)器安裝角越大,風(fēng)量和高效電機風(fēng)壓越大。軸流風(fēng)機的主要零件大都用鋼板焊接或鉚接而成。