热舒适性研究论文

热舒适性研究论文

好。
简要分析热舒适的概念及影响因素，在保证舒适的热环境条件下空调节能的分析，并对节能方面提出了自己建设性的意见即可。
热舒适是人对周围热环境所做的主观满意度评价（ISO7730）。主要分为三个方面：物理方面、生理方面、心理方面。

我需要一篇4000字左右的关于建筑设备和空调系统节能的论文

随着经济的迅速发展，能源和环境问题日益尖锐。在特别炎热的夏天，我们都切身地体会到了电力的紧张。可以预见，这种状况在今后还会出现，并且会日趋严重。一、暖通空调领域节能的重要性和可行性随着社会的发展，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，在发达国家已达到40%，据统计在湖南省也达到27.8%。在城市远高于这个比例。而在建筑能耗里，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%，且在逐年上升。随着人均建筑面积的不断增大，暖通空调系统的广泛应用，用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的进一步激化。另一方面，现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用，使得地球资源日益匮乏，同时也带来严重的环境问题，如在我国的一些地区酸雨、飘尘问题呈日益严重之势，对生态环境和可持续发展带来了很大影响。以湖南长沙地区为例，2003年夏季电力系统最大负荷大约为160万千瓦，据有关部门推算，其中空调系统的负荷就占了约60万千瓦。在最热的夏天，如果对暖通空调系统采取节能措施，不仅可以大大缓解电力紧张状况，同时对于降低不可再生能源的消耗、保护生态环境、维持可持续发展、振兴湖南经济等都有着重要的意义。根据暖通空调行业的研究成果，现有空调系统的能耗是惊人的，如果采用节能技术，现有空调系统节能20%-50%完全可能。显然，如果对长沙地区的空调系统和建筑系统采用节能措施，那么即使遇到今夏那样的炎热天气，长沙也不会超过现有电力系统峰值而停电了。
二、暖通空调领域节能的途径与方法科学技术的不断进步，使暖通空调领域新的技术不断出现，我们可以通过多种方法实现暖通空调系统的节能。1、精心设计暖通空调系统，使其在高效经济的状况下运行暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。例如系统往往都是按最大负荷设计的，而实际运行基本上是在部分负荷下运行，如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求，那系统的能耗是很大的。又如新风系统的设计，系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量，以最大限度地缩短主机的开启时间。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。2、改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损失我们知道对于暖通空调系统而言，通过维护结构的空调负荷占有很大比例，而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。3、提高系统控制水平，调整室内热湿环境参数，尽可能降低空调系统能耗空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的，人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度，甚至仅空气温度。显然是不全面的，势必带来许多问题，如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用，为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数，如采用PMV或SET*指标对空调系统进行调控，不仅可以解决传统控制方法存在的弊病，而且可以实现大幅度的节能，据我们的初步研究表明，采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。4、采用新型节能舒适健康的空调方式如上所述，影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同 的。例如在冬季，如果我们采用传统的空调方式，把整个室内的空气加热，通过空气实现人体与环境的热湿交换，就需要较高的空气温度，此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果，改变传统的空调方式，增加辐射热（如低温地板辐射采暖），此时所需要的空气温度降显著下降，一般可达到12~14度，而传统方式一般在18~20度，显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。5、推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统随着空调系统的广泛应用，空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升，同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的，它利源地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值，使得同等制热（或制冷）量下的系统能耗大幅度下降。另外，利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。6、开展冷热回收利用的研究运用工作，实现能源的最大限度利用目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃开展，如空调系统排风的全热回收器，夏季利用冷凝热的卫生热水供应等，都是对系统冷热的回收利用，显著提高了空调系统能源利用率。三、存在的问题与对策要实现空调系统的节能降耗，已经具备了许多成熟的条件，但同时也存在许多问题有待于解决：1、暖通空调系统的设计管理问题如前所述，空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响。然而在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，使得设计建造的系统不仅初投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。据实测，有的公共建筑的空调能耗占建筑总能耗的60%。为此， 我们有必要建议政府有关职能部门加强对暖通空调设计项目的管理，可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格审查，对未达到国家有关节能标准的设计严禁施工建造。2、暖通空调系统的运行管理问题除设计外，我们发现运行管理也起着重要的作用。有些单位的空调系统，一年四季只有开机关机和冬夏季转换操作，显然系统达不到相应的节能效果。为此 要求运行管理人员不仅要有强烈的责任心，上岗前还必须要进行系统的培训和考核，对没有达到要求的，应重新培训，考核合格后才能上岗。在调查中我们发现，同样一套系统，管理人员不同，系统的能耗大不相同，有的甚至相差50%以上。3、新型空调方式、控制方法及新的节能技术的开发应用问题如前所述，采用新型空调方式、新的控制方法，不仅能显著提高热舒适性而且可以使系统大幅度节能。在我省对新型空调方式和控制方法的研究可以说在全国都是比较早的，并且已经取得了一些可喜的成果，只要政府部门略加扶持这些成果将很快能得到适用，并形成产业化，对这些项目的实施，将对我省的能源、环境和经济都将起到巨大的推动作用。4、公众对空调系统作用的理解观念问题对于舒适性空调系统，从本专业的角度来讲就是使人体有好的热舒适性。而在社会上我们常常发现一种这样的观念：认为空调在夏季是越冷冬季越热效果越好。这显然与舒适性空调的出发点相违背的。事实上，这样不仅大大增大了空调系统的能耗，同时由于室内外温差的增大，也使人体对不同环境的适应性下降，身体免疫力降低。这些可以通过宣传改变人们的观念。5、使用可再生能源空调系统的开发推广应用问题利用可再生能源的暖通空调系统，如地源热泵空调系统、太阳能制冷、供热系统，不仅有着显著的环境和社会效益，有的还有着显著的经济效益（如地源热泵空调系统），应大力开发推广。当然，和其他任何新技术一样，这些技术也存在着一些问题（如地源热泵系统的地源热提取问题等），也需要进一步研究完善，也需要政府部门的重视和支持。综上所述，暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置，起着重要的作用，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，政府职能部门的重视和支持，则是实现大幅度节能、产生显著的环境和社会效益、推动经济发展的保证。

地板供冷研究和认识的新进展？

随着地板供暖的迅速推广，地板辐射供冷的可行性备受关注。本文对国内地板辐射供冷研究和应用状况进行了简要总结回顾，对地板辐射供冷-置换通风复合系统的供冷量、防结露措施、新风与卫生条件、舒适性等作了总结介绍。加上置换通风系统本身也可承担一定的冷负荷，完全可以满足一般建筑的要求。经减湿处理的置换通风系统的存在可以防止结露。有助于提高室内舒适度。辐射供冷除了较高的舒适性以外，另一显著优点是在人睡眠时，摘要：随着地板供暖的迅速推广，地板辐射供冷的可行性备受关注。本文对国内地板辐射供冷研究和应用状况进行了简要总结回顾，对地板辐射供冷-置换通风复合系统的供冷量、防结露措施、新风与卫生条件、舒适性等作了总结介绍。加上置换通风系统本身也可承担一定的冷负荷，完全可以满足一般建筑的要求。经减湿处理的置换通风系统的存在可以防止结露。有助于提高室内舒适度。辐射供冷除了较高的舒适性以外，另一显著优点是在人睡眠时，免除了吹冷风之忧。
1 引言
地板供暖因其节能、舒适、不占用室内使用面积等突出特点，已在北方地区居住建筑中获得大面积使用。在夏热冬冷地区，特别是上海、浙江等地，应用也日见增长。如该系统同时用于夏季供冷，将减少设备初投资，提高使用率，同时为住宅空调添加了一种全新的方式。顶板辐射供冷在欧洲已有较长的使用历史，在一定的条件下，使用效果良好。地板供冷在上世纪90年代以前，被绝大多数人认为不可行，其原因主要有这样几点：（1）对结露问题的疑虑；（2）认为在舒适性方面，有悖于“脚暖头冷”的要求；（3）认为冷表面在下，对流传热弱，冷量会大大小于顶板供冷。直至上世纪90年代末，欧洲开始进行理论和实际应用的探讨[1]～[3].国内近年来也加快了研究和应用的进程。研究分析和实践证明，上述担心有些是通过一定技术措施可以解决的问题，有些则是惯性思维或缺乏深入研究而造成的误解。
2 国内的初步研究和应用
1998年，笔者馔写论文，介绍我们在法国所做的工作以及欧洲（主要是法国）地板供冷的应用和发展简况[3].此后，我们与企业合作，在北方进行了地板供冷的理论探讨和实验研究[4].2001年起，得到南京师范大学的资助，开始在南京进行了地板供冷的实验研究，探讨这项技术在炎热、高湿度地区可行性。我们建造了实验室进行了地板供冷-置换通风的实验研究，在样板住宅进行了空气源热泵带地板供冷暖系统的实测研究，对地板的供冷能力、防结露措施、舒适性、实际应用效果、能耗、模拟计算方法等进行了较为系统、全面的研究和探讨[5]～[11].2000年起，我们为威海中医院病房大楼（建筑面积 126000㎡）设计了地板供冷暖-置换通风的复合空调系统，由于资金紧张，工程停了近两年，目前尚在施工中，所以还无法了解实际使用效果。2002年底又得到吴元玮先生为主任的评委会的全票支持，获得立项资助，将在北京地区进行可行性研究。
此外，浙江大学对于地板辐射供冷系统的除湿问题提出了看法[12].并开始了在浙江的应用研究。中国建筑技术研究院为蒙古呼和浩特市金宇批发市场设计了地板供冷系统[13].重庆大学也进行过利用地埋管冷却的水供给冷地板的实验研究。
3 地板供冷的供冷量
地板供冷系统的供冷能力如何，是设计和应用中首先要考虑的问题。
3.1 地板供冷系统可以减少室内冷负荷
地板供冷系统中地板主要通过辐射和对流作用与房间进行热量交换。平均辐射温度成为影响室内热舒适的重要参数，平均辐射温度和空气温度的共同作用可以用作用温度（Operation temperature）来反映。当室内空气流速较低时（低于0.2m/s）时，平均辐射温度和室内空气温度的差异将小于4℃，此时作用温度近似等于空气温度和平均辐射温度的平均值，这意味着二者对于室内热舒适的影响是同等重要的。由于辐射供冷时室内平均辐射温度的下降，作用温度可降低1～2℃，比之传统空调系统，在相同的热感觉前提下，地板供冷系统可以将室内设计温度提高1～2℃，则其冷负荷比常规系统的冷负荷要低10%～20%.
3.2 地板供冷相对于顶板供冷具有更高的辐射角系数
采用地板供冷，相对于天花板供冷而言，其对流换热量较小。但对于辐射供冷系统来说，辐射换热是主要部分，而影响辐射换热的一个重要参数是人体和辐射冷表面之间的角系数。该值的大小取决于人员和冷表面之间的距离以及冷表面的面积。在面积相同时，比之其它冷表面（墙壁，窗户，天花板等），地板对人体有着更高的角系数。一个处于6m×6m房间中央的人员，采取站姿时对地板的角系数为0.37，坐姿时对地板的角系数为0.4.作为对比，人体对天花板的角系数一般仅为0.15～0.20.由此可以看到，地板温度降低1K带来的平均辐射温度的降低相当于把天花板温度降低2.5K.所以虽然地板供冷对流换热量小，但是其辐射换热能力的增强却更加明显。
3.3上升气流和气流扰动可加大对流热交换
冷表面在下，地面附近有一层低温的空气，当遇到人体等热源时，这层空气被加热上升，会增大对流换热。冷地板也可以配合风扇使用，可增大换热能力约15%.
3.4置换通风系统可大幅度提高地板供冷的能力
一般情况下，地板和房间的对流辐射综合换热系数约为7.5W/（m2.K）[1].如果地板表面温度为19℃，房间作用温度为26～27℃ （相当于常规空调下室内设计温度28℃），地板供冷量为53～60W/m2，可满足围护结构保温较好的居住建筑的要求，加上置换通风系统本身也可承担一定的冷负荷，完全可以满足一般建筑的要求。
需要指出的是，辐射供冷象辐射供暖一样具有“自调节”功能，当室内辐射负荷加大，例如，当日射直射辐射较大时，地板或房间墙壁内表面温度升高，将大幅度提高地板与房间围护结构其余表面的辐射换热量。地板供冷的能力可高达100～150 W/m2[1].
4 地面结露问题
当供水温度较低或室内湿度较大时，单一的地板供冷系统地板表面可能结露，此时冷地板承担室内冷负荷的能力将受到削弱，不能满足室内冷负荷的需要。一些标准推荐室内的设计相对湿度上限为60%～70%（ISO 1994；ASHRAE 1992），在室内空气温度26℃时，露点温度相应为17℃～20℃；德国标准规定含湿量的上限为11.5g/kg，露点温度相应为16℃。这表明地板的温度应高于16℃～20℃。另外，当门窗开启时，室外的热湿空气进入，接触到低温地板也容易产生结露现象。
经减湿处理的置换通风系统的存在可以防止结露。新风的送入有可能使室内维持正压，阻止室外湿空气的进入。另外，置换通风方式的特点之一是可以在地板的表面形成一层空气湖，用一层露点温度较低的比较干燥的空气将地板覆盖，可以阻止室外渗入的热湿空气与低温地板直接接触，同时也可以保证足够低的供水温度，以满足室内冷负荷的需要。
根据要求的不同，除湿送风也可以使用风机盘管或集中式系统，也可以使用单体的除湿机，可以经过技术经济对比来确定方案。
5 新风与卫生条件
单独采用地板供冷系统时，室内没有新风送入，空气条件要受到影响。增加置换通风系统后，可以由地板供冷系统承担室内显热负荷，置换通风系统送入新风满足人员卫生条件要求以及承担室内湿负荷，从而满足人们对新风的需求。置换通风系统将新风直接送入工作区，较低的新风由于密度较大而沉积在地面附近并扩散到整个室内地面，在地板上形成一层较薄的空气湖，地面冷气流遇到室内的热源（人员及设备）时产生向上的对流，使得新风在热源的浮升作用下向室内上部流动，形成室内空气流动的主导气流。置换通风的一个重要特点是会产生热力分层现象，即会出现一个上部混合区和下部单向流动的清洁区。上部区域是紊乱的混合区，下部区域则为向上的热气流区和周围清洁空气区。清洁空气区的空气参数和送风空气近似相等，与传统的混合通风相比，新鲜空气在工作区得到较好的利用。实验证明，置换通风的换气效率通常介于0.5～0.67之间，通风效率介于100%～200%之间[14]，通风效果要明显优于混合通风。
6 地板供冷的热舒适性
6.1 室内空气温度梯度
目前对于地板供冷/置换通风系统热舒适方面的担忧主要反映在房间的负温度梯度上，认为地板供冷在冬季给人以“头凉脚暖”的感觉符合人体卫生学要求，同一套系统用于夏季供冷将丧失这一优点。
首先，对地板供暖的研究表明，除去房间顶部一小段高度以为，房间纵向温度均匀，因此，“脚暖”是实，“头凉”则缺乏比较的基础。其次，寒冷的冬季希望“脚暖”；炎炎夏日，求地面凉爽而不可得，哪有期盼“脚暖”的道理？
研究表明，地板温度控制在18～19℃以上已完全可以满足冷负荷要求，（ASHRAE 提出坐着的轻体力劳动者，地面适宜的温度为18～26℃），这一温度在夏季不会产生“脚冷”的感觉。此外由于地板表面温度均匀，地板供冷中的对流成份较低 （约为20%[1]），使得竖向温度很均匀，温度梯度仅为1.5～2K/m[3]，符合国际标准ISO 7730在高度0.1与1.1m之间的温差不能超过3K的要求，人体的舒适性可以得到保证，当然也不会有“头热”的感觉。
6.2 辐射换热具有良好的热舒适性
地板供冷/置换通风复合系统在提高室内空气品质方面有许多固有的优势。在舒适条件下，人体产生的全部热量，是以一定的比例散发的：大致为对流散热占30%，辐射散热占45%，蒸发散热占25%.从中可以看出辐射换热对人体的舒适感是很重要的。而地板供冷/置换通风复合系统中地板辐射供冷就弥补了传统空调中以对流冷为主的不利因素，增加了人体的辐射换热量，有助于提高室内舒适度。辐射供冷的另一显著优点，是在人睡眠时，免除了吹冷风之忧，从这一角度出发，可否称为“有利于睡眠的降温方式”。
7 结论
（1） 为防止产生脚冷的感觉及受到空气露点温度的限制，地板供冷系统冷量受到限制，在一般情况下，不超过70W/m2.但由于辐射作用，冷负荷要比常规系统低10%～20%，此外可以通过送风承担一部分负荷，所以完全可以满足一般使用要求。
（2） 在气候较为潮湿地区，要有除湿设备。如果与新风机组 置换通风/混合送风结合，则又解决了新风问题。当然，也可以使用风机盘管或可移动式除湿机进行除湿，但此时室内卫生条件降低。
（3） 地板供冷无论在地面温度、水平与竖直方向温度场的均匀程度，还是在吹风风险方面，都能够满足舒适性要求，特别在人睡眠时，免除了吹冷风之忧，是舒适性方面显著的优点之一。
参考文献
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by Floor Cooling-Theory or a Question of Definition. ASHRAE Transaction： Symposia
DA 00-8-26：84～694
[3]王子介。 地板供暖及其发展动向。 暖通空调， 1999，29（6）：35～38
[4]王子介，夏学鹰等。 地板辐射供冷可行性研究分析。 暖通空调， 2002，32（6）：56～58
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[6]王子介。辐射采暖住宅建筑能耗与室内作用温度。 南京师范大学学报， 2002（2）：78～82
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[10]李先中。 置换通风-辐射供冷系统的特性及其应用的可行性研究。 同济大学硕士学位论文， 指导教师：刘传聚教授、王子介教授，2002
[11]王子介，南京地区采用热泵-地板采暖住宅建筑的能耗与热舒适性实测研究，建筑节能，
第39册，2002：144～152
[12]黄亦沄，张玲，陈光明，地板辐射供冷除湿问题探索，暖通空调2003（3） ：47～51
[13]渠谦。 地板供冷系统初探。 全国暖通空调2002年学术年会资料集：379～380.
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关于人居环境与通风的论文

　　成 绩

　　中 国 矿 业 大 学
　　力学与建筑工程学院
　　《专业导论》课程

　　建筑环境与设备工程 方向专题论文

　　论文题目： 建筑风环境及其实现自然通风的建筑设计和建筑的
　　布局格式

　　姓 名 杨小刚
　　班 级 土建09-1班
　　学 号 02090428
　　学 期 10-11学年第一学期
　　任课教师 黄炜

　　2010年12月

　　建筑风环境及其实现自然通风的建筑设计和布局格式
　　班级：土建09 -1班 学号：02090428姓名：杨小刚

　　摘要：新型的学科建筑环境与设备工程诞生的必然性，建筑环境的重要性，建筑的风环境，合理利用热压和风压实现自然通风，自然通风在建筑设计当中的应用，结语，参考文献。
　　关键词：建筑风环境，利用热压与风压实现自然通风，。物布局格式，建筑群落布局方式与自然通风。
　　1.建筑环境与设备工程的诞生发展和美好前景
　　随着半学期而来对专业导论讲座聆听，了解到土木工程发展到今天已经成为了一门综合集成的学科。具有详细的分工和成熟的制度。和比较完备的理论体系。自然科学和社会经济的飞速发展为土木工程的发展提供了丰富的理论指导和专门设备。同时也向着更高质量和更高效率的改善人们的日常生活的目标相和谐，再大的环境下，在不断发展经济的同时也正在外全球的生态环境保护工作中扮演着越来越不可替代的作用和贡献。同时不断地经济和文化发展也拓展了土木工程的范围。社会信息化的进步让工程师们的经验可以更加容易的保存，交流和传承。经验的大量积累也为理论的突破创造了条件。随着时代发展和城市扩大，现代建筑日新月异，已不再是过去的平房或低楼层、格局死板的建筑，出现了大量新型建筑体系，对内部的设备也提出了更多和更高要求。因此，迫切需要能适应现代建筑发展的高级工程技术人才。在我国，目前有一些新型建筑内部的环境与设备尚存在不尽人意之处，许多方面仍然处在探索和尝试的阶段。如某些高层写字楼和外观华丽的建筑物内部，明显的存在通风不好导致的空气质量下降，或者夏季制冷、冬天供暖不到位等问题。建筑环境与设备工程作为一门新型的学科，伴随着人们对生活质量的布段追求而诞生了。建筑环境与设备工程专业是1998年教育部新制定的招生目录中的新组建专业，由原来的供热供燃气通风空调工程专业和燃气输配专业合并重组而成。在国际上，该专业发展十分迅速，反映在领域的拓宽，涉及的范围越来越广，该专业已发展成为以工科为主，涉及生理学、心理学、气象学、生态学、城市规划、建筑设计、社会学、美学等综合知识，愈来愈趋向交叉领域学科。同时将计算机深入引入该专业，便利该专业发展成为一个很前沿的学科。新世纪里，健康、能源、环境已成为倍受人类关注的三大主题，建筑环境与设备专业和这三个方面有着密切的关系。在环保意识不断增强的明天，本专业有着重要的研究和应用前景 。
　　1.1建筑环境的诞生和发展现状
　　人类是自然界的一份子。亘古及今，人类社会在各种自然条件下，总是不断地创造、改善自神的生存环境。很久以前人们面对的是如何在恶劣的环境中保护自己、求得生存。潮剧、穴居、钻木取火野外散居到建房造屋聚落而居的历程是人类力图适应自然的，利用自然，改造自然，不懈的改善生存环境的真实写照。
　　随着社会的进步，社会生产力和科学技术不段的发展，一方面，人类对建筑环境控制的能力已经大大的增强；另一方面人类的生活日趋丰富多彩这就要求从高层次上能动地控制建筑环境与保障技术，建筑环境与设备工程这门学科到了相应的发展，同时这也使得供暖通风与空气调节势将逐步的形成和发展起来。
　　建筑环境与设备工程是一门将理论和实际完美结合的新型学科，内容博大精深，具体说它就是为建筑物的使用者提供生活、生产和工作服务的各种设施和设备系统的总称,是现代建筑功能得以实现的不可缺少的重要条件。它包括建筑中的给水、排水、消防、供暖、通风、空调、供电、照明等系统。是建筑学、建筑装饰、土木工程、建筑管理等专业的一门专业技术课，是一门综合性工程学科，也是一门理论和实践密切结合的专业课程。为了满足人们在日常生活中的各种需要，建筑设备在建筑行业中的地位越来越发重要的作用。本人就自己的认识和所学所知，通过查阅相关的资料，浅析一下建筑环境与设备工程当中的空气调节（风环境）及气体流动部分的设计原理和相关建筑内外的布局格式。
　　建筑的风环境是空气气流在建筑内外空间的流动状况及其对建筑使用的影响。风同时也是现代建筑设计的一项重要内容，在以前的建筑设计当中，建筑的风环境被忽略甚至被忽视，在自然环境与生活环境日益受到重视的今天，自然通风与人体舒适度的联系以及与建筑节能的关系显得越来越重要，并且慢慢的被反映到建筑设计的实践中来，尤其是在住宅建筑设计中。
　　在设计的角度看，风环境有自然通风和机械通风两种类型。机械通风是指利用机械通风设备实现室内空气的流通，相对于自然通风来讲，机械通风要耗费大量的能源，其应用范围也仅局限在建筑物内部，而且还会产生噪音，在带来舒适的同时，对自然环境又造成一定程度的污染。自然通风是指大自然中的空气通过住宅组群和住宅内各个功能空间自由流动。自然通风可以加速空气的流动，带来清凉，带走污染，尤其在炎热的夏季，能够改善局部气候。因此从健康与节能的角度来讲，自然通风具有更积极的意义。
　　在进行建筑设计规划时，不同的建筑形式和组合会产生不同的通风效果，通过科学的建筑群布局，合理的室内功能空间组合，使自然空气能够在室内外以最畅通的方式流动，从而实现最佳的自然通风效果。
　　自然通风是当今建筑普遍采取的一种通风方式，式一项改革建筑热环境、节约空调能耗的技术，采用自然通风方式的根本目的就是取代部分空调制冷系统。而这在新一代的取代过程中有两点重要的意义：意识，实现有效的被动式制冷，当室内的温度湿度比较低时自然通风可以在不消耗不可再生能源的前提下降低室内温度，带走部分超市的气体，达到人体舒适的热度和温度，即使室外的空气温度和适度超过舒适区，需要消耗能源降低温度和湿度，也可以利用自然通风输送处理后的信封，而省去机械能的损耗，并且没有噪音。着有利于减少耗能，降低空气污染，符合可持续发展的思想。二是。可以提供新鲜的清洁的自然空气，有利于人体的胜利和心理健康。室内空气品质的低劣在很大程度上由于缺少充足的信封。空调所造成的恒温环境也使得人体的抵抗力下降，引发各种疾病如“空调病”等亚健康的副作用病。而自然的通风可以排除室内污浊的空气，同时还有利于满足人和大自然的交往的心理需求。
　　一、热压和风压来实现自然通风
　　长久以来，通风作为一项传统的建筑散热技术，在世界各地的传统居民建筑只能够得到了广泛的应用。再热带地区人们常常看到传统的居民往往居住在有这样的外表的房子：建筑都有开阔的窗户；采用轻便的墙体；深远的挑檐；高高在上的顶棚并且设置有通风口；建筑往往外架空。以避开地面的超期和热气。采用更多的凉风，这些都体现着劳动人民对自然通风技术的传统的朴素观念的认识，自然铜粉是一种有很大潜力的通风方式是人类现在，以及将来在慢慢的逐步实现的更加成熟更加环保的建筑理念的应用。
　　建筑物中的自然通风，关键在于室内、外空气之间存在着压力差。形成空气压力差的原因分别可以为热压作用和风压作用。
　　1.利用风压实现自然通风
　　风压是指空气流受到阻挡时产生的静压。在具有良好外部风环境的地区,风压可作为实现自然通风的主要手段。当风吹过建筑物时，由于建筑物的阻挡，迎风面气流受阻，静压增高；侧风面和背风面将产生局部涡流，静压降低。这样便在迎风面与背风面之间形成压力差，室内外的空气在这个压力差的作用下由压力高的一侧向压力低的一侧流动。
　　另外，伯努利流体原理显示，流动空气的压力随其速度的增加而减小，从而形成低压区。根据这种原理，可以在建筑中局部留出横向的通风通道，当风从通道吹过时，会在通道中形成负压区，从而带动周围空气的流动，这就是管式建筑的通风原理。通风的管式通道要在一定的方向上封闭，而在其他方向开敞，从而形成明确的通风方向。这种通风方式可以在大进深的建筑空间中达到较好的通风效果。
　　2.利用热压实现自然通风
　　自然通风的另一原理是利用建筑内部空气的热压差——即通常讲的“烟囱效应”来实现建筑的自然通风。由于建筑物内外空气的温度差产生了空气密度的差别，于是形成压力差，驱使室内外的空气流动。室内温度高的空气比重小而上升，并从建筑物上部风口排出，这时会在低密度空气原来的地方形成负压区，于是，室外温度比较低而比重大的新鲜空气从建筑物的底部被吸入，从而室内外的空气源源不断地进行流动。热压的大小取决于两个通风口的高度差和室内外的空气密度差。而在实际设计中，建筑师多采用烟囱，通风塔，天井中庭等形式为自然通的利用提供有利的条件，使得建筑物能够具有良好的通风效果。
　　3.风压和热压共同作用下的自然风
　　在实际的建筑设计当中自然通风实在风压和热压共同作用下的效果，只是在各自的作用有强有弱。由于风压作用时受到天气、室外空气、风向、建筑物的形状、周围环境等罂粟的影响，风雅与热压的共同作用时候并不是单线的线性的叠加。因此建筑师要充分的考虑各种因素，是风雅和热压的作用相互补充，密切的配合使用，实现建筑物的有效自然通风
　　4.机械辅助式的自然通风
　　在一些大型的建筑中，由于通风路径较长，流动的阻力较大，单纯的依靠自然风压和热压往往不足以实现自然通风。二对于空气污染和噪音污染比较严重的城市，直接通风还会将室外的污浊的空气和噪音带到室内，不露于人体的健康，在这种环境下，常常采用机械的辅助式的自然通风系统。该系统有一套完整的循环通道，辅助以符合生态思想的空气处理手段，如土壤遇冷、预热、深井换热等，并且借助一定的加些方式激素室内的通风。
　　5. 屋顶的自然通风
　　通风隔热层面通常有两种方式：1）在结构上部架设空隔热层。这中设置吧通风层设置在无眠结构层上，利用中间的空气间层带走热量，达到层面降温的目的，另外架空板还保护了无眠的防水层。2）利用屋顶的自身结构，在结构层中间设置通风隔热层，也可以得到较好的隔热效果。
　　2、然通风在住宅设计中的运用
　　影响自然通风的因素对于建筑本身而言，有建筑物的高度、进深、长度和迎风方位；对于建筑群体而言，有建筑的间距、排列组合方式和建筑群体的迎风方位；对于住宅区规划而言，有住宅区的合理选址以及住宅区道路、绿地、水面的合理布局等，以便达到最佳的通风效果。以下就几方面加以说明。
　　2.1建筑物的朝向
　　要确定建筑物的朝向，不但要了解当地日照量较多的方向，还要了解当地风的相关特性，包括冬季和夏季主导风的方向、速度以及风的温度。每一个地区有自己风的特点，由于建筑物迎风面最大的压力是在与风向垂直的面上，因此，在选择建筑物朝向时，应尽量使建筑主立面朝向夏季主导风向，而侧立面对着冬季主导风向；南向是太阳辐射量最多的方向，加之我国大部分地区夏季主导风向都是南或南偏东，故无论从改善夏季自然通风、调节房间热环境，还是从减少冬季、夏季的房间采暖空调负荷的角度来讲，南向都是建筑物朝向最好的选择。而且选择南向这样的朝向也有利于避免东、西晒，两者都可以兼顾。对于那些朝向不够理想的建筑，就应采取有效措施妥善解决上述两方面问题。
　　2.2建筑物的间距
　　建筑物南北向日照间距较小时，前排建筑遮挡后排建筑，风压小，通风效果差；反之，建筑日照间距较大时，后排建筑的风压较强，自然通风效果愈好。所以在住宅组团设计中，加大部分住宅楼的间距，形成组团绿地，对改善绿地下风侧住宅的自然通风，有较好的效果，同时还能为人们提供良好的休息和交流的场所。
　　同时在条件许可的时候，尽量加大山墙的间距。因为室外气流吹过呈行列式布局的建筑群时，在建筑物的山墙之间将形成一条空气射流。当采用错列式布置方式，可以利用住宅山墙间的空气射流，改善下风方向住宅和自然通风，效果显着。山墙间距的大小，取决于住宅间距。住宅间距越大，山墙的间距也应越大，以便使足够的空气射流能吹到后排住宅上。过小的住宅楼山墙间距，对消防、绿化和道路交通有不利的影响。
　　2.3建筑群的布局
　　建筑群的布置和自然通风的关系，可以从平面和空间两个方面来考虑。
　　2.3.1从平面规划的角度来分析，建筑群的布局有行列式、周边式和散点式。
　　行列式是最基本的建筑群布局，是条式单元住宅或联排式住宅按一定朝向和合理间距成排布置的方式，其布局包含并列式，错列式和斜列式；并列式布局发生错动，从而形成错列式和斜列式以及周边式的布局
　　并列式的建筑布局虽然由于建筑群内部的流场因风向投射角不同而有很大变化，但总体说来受风面较小；错列和斜列可使风从斜向导入建筑群内部，下风向的建筑受风面大一些，风场分布较合理,所以通风好。
　　周边式住宅建筑沿街坊或院落周边布置的形式，这种布置形式形成封闭或半封闭的内院空间，风的投射面非常小，风很难导入，这种布置方式只适于冬季寒冷地区；散点式住宅布局包括低层独院式住宅，多层点式及高层塔式住宅布局，散点式住宅自成组团或围绕住宅组团中心建筑、公共绿地、水在进行建筑群规划的同时，路网的设计也同时在进行，有时方正的住宅小区地块通过改变小区道路以往“横平竖直”的规划模式，大胆采用以曲代直的规划方法，人为地创造出建筑群的不同布局方式，从而创造出“虽由人做，宛自天开”的自然环境和良好的自然通风来。同时将居住区主要道路设计主通风道，沿通风廊道流向各个住宅组团，然后再从组团内庭院空间分流到住宅，加速自然风的流动。原先为中规中矩的建筑群和路网布局方式，小区规划略显呆板，行列式的建筑群布局使得小区内的自然通风分布的不够均匀，有些楼体的通风较差。通过调整路网，使得建筑布局之间不再是简单的行列关系，而是互动起来，形成组团，疏密有致，疏的地方设计成组团之间的绿化。自然风通过主干道流向各组团，又通过组团之间的绿化空间流向个住宅。从而在规划设计中，充分地利用自然风，达到节能和优化小区风环境的目的。
　　建筑群的布局对自然风的引入有很大影响，同时风向与建筑的关系也对自然风的引入有很大影响。风向投射角是指风向投射线与房屋墙面法线的交角，对单体建筑来讲，风向投射角愈小，对房间愈有利。但对建筑组团来讲，要考虑前排建筑形成的风影区对后排建筑的影响。比较典型的如居住小区中的住宅，一般都是平行排列的多排建筑。如果正吹，屋后的风影区较大，从而影响了自然通风效果。因此，应避免住宅长轴垂直于夏季主导风向，从而减少前排房屋对后排房屋通风的不利影响，形成很好的通风对流。一般来说，房屋与风向入射角保持30°、60°通风效果最好。
　　2.3.2从立面设计的角度来分析，应使建筑单体间高低有序
　　要使气流通过小区时不形成漩涡、下冲气流等不良高速气流。在建筑群体组合时，当一栋建筑远远高于其他建筑或楼间距相近的建筑群体中有两栋建筑间距突然加大，这时下冲气流加大，形成高速风，造成热损失加大和居住者的不舒适。
　　同样，在设计时尽量避免建筑之间风的遮挡。建筑群的布局尽可能沿夏季主导风向，临近主导风向建筑宜为低层和多层，处于小区边缘，远离主导风向的建筑宜采用小高层和高层，这样一方面可以把自然风引入小区内，一方面又起到阻隔冬季东北风的作用。
　　结语
　　自然通风是一种廉价的生态节能技术，建筑设计者应该从建筑物的规划、建筑单体设计到构造设计的整个过程中都对自然通风的可应用性和效果仔细考虑，有效地利用自然通风解决住宅中热舒适性和空气质量问题，在不增加住户投资的情况下，就能营造一个健康、舒适的居室环境。建筑环境与设备工程涉及到的科学技术面广泛，知识含量高，同时专业化要求高，我在短短的时间内还不足以对其进入更深的了解，但相信在静候的学习当中，通过自己的不断努力我会学到更多的更广的相关知识的。
　　参考文献：
　　.建筑物理，中国建筑工业出版社；
　　建筑的自然通风设计浅析，重庆建筑大学学报；
　　供暖通风与空气调节，重亲大学出版社；
　　通风与空气调节工程，机械工业出版社，徐勇；
　　暖通自动化控制，北京工业大学出版社，李炎峰；
　　供暖、通风机空气调节，化学工业出版社；
　　李百战，供热、通风、空调和制冷工程，重庆大学出版社。