開窗通風可以始終保持室內具有良好的空氣品質，本篇自然通風論文自然通風是改善我國目前住宅室內空氣品質的關鍵。Sundell 教授對瑞典160幢建筑進行研究，發現新風量越大，發生建筑病綜合癥的風險就越小。即使在較寒冷的冬天，也最好能開一些窗戶，使室外的新鮮空氣能進入室內(2)。但是在采暖季開窗過大容易使室內溫度驟然降低導致人體不適，建議適當的減小開窗面積，延長開窗時間。而在無風、溫差較小時，則應該加大開窗面積。

　　《暖通空調》創刊于1971年，是中國建筑科學類核心期刊，國家期刊獎最高獎項獲獎期刊，中國暖通空調行業惟一的中央級科技期刊，由建設部主管，亞太建設科技信息研究院、中國建筑設計研究院、中國建筑學會(暖通空調分會)聯合主辦。本刊以實用技術為主，兼具學術性和信息性，在行業中最具影響力，被譽為權威刊物，深受廣大讀者喜愛，發行量在國內同行業刊物中遙遙領先。

　　[摘要]：隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高，室內空氣質量問題日益引起人們的關注。為了改進和提高室內空氣質量，除了嚴格地控制各種污染源的排放外，增加和保證送入室內必需的通風換氣次數是一項重要措施。

　　目前在在中國大量的民用建筑，多是依靠自然通風實現室內的通風換氣。由于根據熱壓和風壓作用的自然通風理論準確地計算出某一單元居室或辦公室的自然通風換氣量比較復雜。本文在大量的現場調查研究的基礎上，提出了一種根據室外風速、風向頻率和室內外溫差估算室內綜合換氣次數的方法。經實踐檢驗可以用于一般評估室內的自然通風換氣量，從而為改進和評價室內空氣質量提供了一種實用的手段。

　　[關鍵詞]：室內污染 換氣次數 自然通風

　　1引言

　　隨著社會發展,人們生活水平提高,人們將有80%~90%的時間在室內度過。研究室內污染的專家們提出了室內空氣污染有時比室外更嚴重(1)。因為室內空氣污染物的種類更多,污染源更廣泛,影響因素也很復雜,對人體健康造成的危害也是多方面的。目前研究表明：室內環境是人們接觸最頻繁、最密切的外環境之一。由于人們大部分時間是在室內度過的, 與室內空氣污染物的接觸時間多于室外。因此,室內空氣質量的優劣能夠直接關系到每個人的健康。尤其是老、弱、病、殘、幼、孕等體弱人群,室內空氣的質量則對他們更為重要。此外，室內污染物的來源和種類日趨增多。由于人們生活水平的提高,家用燃料的消耗量、食用油的使用量、烹調菜肴的種類和數量等都在不斷增加，隨著化工產品的增多,大量的能夠揮發出有害物質的各種建筑材料、裝飾材料、人造板家具等民用化工產品進入室內。因此,人們在室內接觸有害物質的種類和數量比以往明顯增多。據統計,至今已發現室內空氣污染物約有300多種(2)。隨著城市的建設，城市建筑物密閉程度的增加,使得室內污染物不易擴散,增加了室內人群與污染物 的接觸機會。世界能源的日趨緊張,包括發達國家在內的許多國家都十分重視節約能源。許多建筑物都被設計和建造得非常密閉,以防室外的過冷或過熱空氣影響了室內的適宜溫度。使用空調的房間也盡量減少新風量的進入以節省耗電量。因此,嚴重影響了室內的通風換氣。室內的污染物不能及時排出室外,在室內造成大量聚積,而室外的氧氣也不能正常地進入室內,造成室內氧氣含量偏低,這些都會嚴重影響室內人群的健康。

　　2　 自然通風

　　建筑內部的通風條件是決定人們健康、 舒暢的重要因素之一。它通過空氣更新和氣流的生理作用對人體的生物感受起到直接的影響作用 ,并通過對室內氣溫、 濕度及內表面溫度的影響而起到間接的影響作用[1 ] 。通常認為 ,自然通風的作用具有三種不同的功能[2 ] :第一 ,健康通風 ,即保證室內空氣質量 IAQ ;第二 ,熱舒適通風 ,即增加體內散熱 ,以及防止由皮膚潮濕引起的不舒適以改善熱舒適條件; 第三 ,降溫通風 ,即當室內氣溫高于室外的氣溫時使建筑構件降溫。據測定 ,室內外溫差大時 ,開窗10～15 分鐘可完全換氣一次;溫差小時 ,大約半小時可交換一次。自然通風最基本的動力為風壓和熱壓。通常的作法為利用建筑物外表面的風壓 ,利用室內的熱壓以及風壓與熱壓相結合。

　　3 關于室內空氣質量的研究現狀

　　目前，室內空氣質量IAQ的定義主要是針對室內空氣環境的，美國ASHRAE準62.1—.2004(Ventilation for acceptable indoor air quality}中這樣定義可接受的內空氣質量：“空氣中沒有已知的污染物達到公認的權威機構所確定的有害濃，且處于該環境中的絕大多數人(三80%)沒有表示不滿”。此定義將主客觀評科學地結合起來，在國際上獲得了廣泛的認可。圍繞室內空氣質量的系統研究初主要著眼于室內與室外空氣質量的關系，以及室內空氣污染物對人體健康的響。1965年，荷蘭學者Biersteker等進行了世界上第一個系統的、大規模的室內室外空氣質量的關系。他們以鹿特丹印個住戶為對象，測定了室內、外S02和塵的關系，獲得了空氣污染事件期間的室內環境相對安全性、抽煙對室內氣溶生成、室內s02衰減與建筑物新舊程度的關系等重要信息。這一研究表明室內室外空氣質量存在顯著的差異，并且揭示室內空氣質量對人體健康的影響可能過室外。隨后，關于室內與室外空氣質量關系的研究一直未停止過，而且涉及越來越寬。通過這些研究，人們對各種條件下，不同污染物的室內與室外關系有了全面的認識，并建立了一系列室內與室外空氣質量關系的模型舊。

　　4自然通風相關的研究和分析方法

　　自然通風應用的幾種基本模式有：熱壓作用下的自然通風、風壓作用下的自然通風和熱壓風壓共同作用下的自然通風等。雖然自然通風系統多變、復雜，但其主要由三種基本的自然通風方式組成，即風力驅動的穿堂風(貫流通風)、浮力驅動的煙囪通風以及單側通風16】。自然通風過程包含了許多復雜的流動、傳熱與傳質問題。利用先進的計算機技術對自然通風進行模擬分析，從宏觀和微觀上反映自然通風的效果，為選擇自然通風策略的合理性和可靠性提供了保證。國內外主要采用網絡法、CFD和區域模型對自然通風進行模擬分析。

　　①網絡法

　　網絡法是從宏觀角度對自然通風進行分析，主要用于自然通風建筑設計初期的風量預測。網絡法把整個建筑物作為一個系統，其中每個房間作為一個區 (或網絡節點)，認為各個區內空氣具有恒定的溫度、壓力和污染物濃度。門、窗等氣流路徑視為阻力單元，各個區通過各種氣流路徑相連。網絡法利用質量、能量守恒等方程計算風壓和熱壓作用下的自然通風量。由于網絡法不考慮房間內部的空氣流動形態對自然通風效果的影響，所以無法給出房間內部的空氣詳細流動情況分析【7J。但對于設計初期，設計者用網絡法宏觀預測建筑物自然通風量，調整通風策略是有效且實用的。

　　②CFD模擬法

　　相對于網絡法，CFD模擬是從微觀角度，針對某一區域或房間，利用質量、能量及動量守恒等基本方程對流場模型進行求解，分析其空氣流動狀況。采用CFD對自然通風模擬，主要用于自然通風風場布局優化[81和室內流場分析，以及對象中庭這類高大空間的流場模擬，通過CFD提供的直觀詳細的信息，便于設計者對特定的房間或區域進行通風策略調整，使之更有效的實現自然通風。

　　③區域模型法

　　區域模型法是近年來自然通風數值模擬分析的發展，它的目的在于達到網絡法和CFD兩種方法之間的一個折衷。區域模型的基本思想是：將房間劃分為一些有限的宏觀區域，認為每個區域的相關參數如溫度，濃度等相等，而區域問存在熱質交換;建立質量和能量守恒方程，并充分考慮區域間壓差和流動的關系來研究房間內的溫度分布及流動情況。區域模型法克服了設計初期網絡法過分簡化系統，對于熱壓驅動自然通風預測誤差較大且不能給出房間溫度分布的缺點，然而在邊界定義上又比CFD要簡單。

　　④實驗方法

　　一種是利用熱線風速儀等設備直接測量風速，利用所測數據進行分析，這種方法要求響應時間短，需同時測量各個方向。另一種是依據質量守恒定律，利用色譜分析儀或紅外線分析儀測量投向室內的示蹤氣體SF6或CH4不同時刻不同地點的濃度，從而了解室內通風效果。