通風冷卻
編輯通風冷卻是使用自然或機械通風來冷卻室內空間。外部空氣的使用降低了這些系統的冷負荷和能耗,同時保持了高質量的室內條件;被動通風冷卻可以消除能源消耗。通風冷卻策略廣泛應用于建筑,甚至可能對實現翻新或新建高效建筑和零能耗建筑(ZEB)至關重要。建筑物中的通風主要是為了空氣質量原因。它還可用于去除多余的熱量,以及增加空氣速度,從而擴大熱舒適范圍。通風降溫通過長期評價指標進行評估。通風冷卻取決于適當外部條件的可用性和建筑物的熱物理特性。
潛力和局限性
編輯許多研究人員已經研究了通風冷卻的有效性,并且在許多入住后評估報告中都有記錄。系統冷卻效率(自然通風或機械通風)取決于可以建立的空氣流速、結構的熱容量和熱傳遞的元素。在寒冷時期,室外空氣的冷卻能力很大。匯票的風險也很重要。在夏季和過渡月份,室外空氣冷卻功率可能不足以補償白天室內過熱,通風冷卻的應用僅在夜間受到限制。夜間通風可以有效地消除白天建筑結構中積累的熱量(內部和太陽能)。已經開發了用于評估冷卻潛力的位置的簡化方法。這些方法主要使用建筑特征信息、舒適范圍指數和當地氣候數據。在大多數簡化方法中,熱慣性被忽略。
通風冷卻的關鍵限制是:
- 影響全球變暖
- 城市環境的影響
- 室外噪音水平
- 室外空氣污染
- 寵物和昆蟲
- 安全問題
- 區域限制
現行規定
編輯法規中的通風冷卻要求很復雜。全球許多國家/地區的能源性能計算并未明確考慮通風冷卻。用于能源性能計算的可用工具不適合模擬通風冷卻的影響和有效性,尤其是通過年度和月度計算。
通風冷卻案例研究
編輯世界各地已經建造了大量采用通風冷卻策略的建筑物。通風冷卻不僅可以在傳統的預空調建筑中找到,還可以在歐洲和國際的臨時低能耗建筑中找到。對于這些建筑,被動策略是優先考慮的。當被動策略不足以獲得舒適感時,就會應用主動策略。在夏季和過渡月份的大多數情況下,使用自動控制的自然通風。在采暖季節,出于室內空氣質量的考慮,采用帶熱回收的機械通風。大多數建筑物都很高熱質量。用戶行為是成功執行該方法的關鍵因素。
構建組件和控制策略
編輯通風冷卻的建筑組件應用于氣候敏感型建筑設計的所有三個層面,即場地設計、建筑設計和技術干預。這些組件的分組如下:
- 氣流導向通風組件(窗戶、天窗、門、風門和格柵、風扇、襟翼、百葉窗、xxx通風口)
- 氣流增強通風建筑組件(煙囪、中庭、文丘里通風器、捕風器、風塔和風勺、雙立面、通風墻)
- 被動冷卻建筑組件(對流組件、蒸發組件、相變組件)
- 執行器(鏈式、線性、旋轉)
- 傳感器(溫度、濕度、氣流、輻射、CO2、雨、風)
通風冷卻解決方案中的控制策略必須控制空氣流在空間和時間上的大小和方向。有效的控制策略可確保高室內舒適度和最低能耗。許多情況下的策略包括溫度和二氧化碳監測。在居住者已經學會如何操作系統的許多建筑物中,實現了能源使用的減少。主要控制參數是操作(空氣和輻射)溫度(峰值、實際或平均值)、占用率、二氧化碳濃度和濕度水平。自動化比個人控制更有效。手動控制或自動控制的手動超控非常重要,因為它會積極影響用戶對室內氣候的接受度和評價(也是成本)。第三個選項是外墻的操作由居民個人控制,但樓宇自動化系統會提供主動反饋和具體建議。
現有方法和工具
編輯建筑設計的特點是不同的詳細設計層次。為了支持通風冷卻解決方案的決策過程,使用了不同分辨率的氣流模型。根據所需的細節分辨率,氣流模型可以分為兩類:
現有文獻包括對可用的氣流建模方法的評論。
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