建筑物的通风目的在于提供居住者所需的新鲜空气、降低室内温度与污染物浓度,达到舒适的室内环境。台湾夏季湿热的气候状况,使得许多建筑物不分日夜地使用冷气空调来维持建筑物室内环境的舒适性,而耗损大量的电力,使得夏季的用电需求决定全台湾发电设施的装置容量。若能有效地利用自然通风协助或维持室内空气质量和居住环境,将可达到建筑节能之目的。本手册研拟建筑物自然通风的相关研究和计算模式,发展一个适用于台湾气候条件和建筑特性的自然通风计算模式,并借由不同的建筑案例有系统地说明室外风速、风向、开口面积、位置及阻碍通风之因素对建筑物自然通风的影响,以供业界参考应用。
本手册系以前述计划成果为蓝图,采用我国常见之建筑物,利用风压通风与浮力通风的理论与流体质量守恒原理,并以CFD模式来验证物理模式之预测值,建构一个计算多区间建筑物的自然通风与换气率的物理模式。让国内建筑师用简易的方法来计算台湾常见建筑物的自然通风量,亦可让建筑物使用者了解自然通风的原理与操作方式,自行开关建筑物的门窗,有效地利用自然通风,达到建筑节能的目的。
建筑物的自然通风受到通风驱动力(室外风速、风向)、开口面积、位置、室内隔间形式等因素的影响,无法以单一公式计算,依据室内隔间形式将建筑物通风计算模式区分为单区间模式、多区间模式,如图1及图2所示,并利用不同的建筑物案例来说明各种状况下自然通风量及换气率的计算方式,案例包括贯流通风、单侧通风、风切通风、住宅、办公室、教室、厂房、旅馆等建筑。
本手册将通风计算模式写入Excel软件,如图3所示,建筑设计者可以输入建筑物的开口面积、当地的平均风速、盛行风向等气象资料,便可计算建筑物的自然通风量或换气率。当建筑物的自然通风可使得室内环境达到热舒适的状况,便不需要使用冷气空调。
建筑物通风之目的在于提供建筑物使用者所需的新鲜空气、降低室内温度与污染物浓度,达到舒适的室内环境。建筑物自然通风量的计算方式依风向、建筑物的形式、开口位置、室内有无隔间而有所不同,不同状况下建筑物的自然通风量有不同的计算方式。本所为提供正确的建筑物通风设计,业于109年研拟“建筑物自然通风量计算评估手册”。