開窗形式對居室通風的影響（下）

吳思佳 周 通

（河北大學建筑工程學院 河北保定 071000）

3 計算機模擬實驗

從理論分析來看，外開窗會阻擋部分方向的風進入，故內開窗的通風效果要比外開窗好，因此我選取了內開平開窗、推拉窗、內開上懸窗、內開下懸窗和正反中懸窗這幾種開窗形式通過計算機模擬的方法來比較窗戶的不同開啟方式對室內通風效果的影響。

我在計算機上建立了一個尺寸為5m×3m×3m的房間模型，將室外水平自然進風溫度設定為28℃，風速設定為1.5m/s，其中外窗的尺寸為2m×1.5m，在這種環境下來模擬室外空氣遇到不同的窗戶開啟方式后的氣流組織形式變化圖。

3.1 內開平開窗的通風分析

由圖1可以看出，由于窗洞無阻擋使窗口區域風速最大達到1.7m/s左右，進到室內后風速突然減小并趨于平穩。圖2反映了窗扇完全開啟后進風口的狀態，室內水平和豎直方向均有氣流流動，維持了較為舒適的空氣流速。

圖2內開平開窗速度矢量圖

3.2 左右推拉窗的通風分析

圖3 反映出由于推拉窗只能開啟一半，對空氣的阻擋使進風有效面積減小，空氣從室外到窗口先增大后逐漸減小，到達室內風速基本保持在0.3m/s，說明推拉窗沒有任何導風性能。圖4反映出室內氣流基本處于平行流動的狀態且室內的大部分區域內氣流流速慢。

圖3 左右推拉窗速度場云圖

3.3 內開上懸窗的通風分析

圖5 能看出由于窗戶的阻擋作用，氣流沿窗的邊緣進入室內，在窗洞處進風口風速達到最大0.9m/s，室內的流速則處于0.1m/s的穩態，上懸窗雖引導氣流但室內風速較低。圖6看出室內靠近窗洞處水平豎直均有氣流，但遠離窗洞處基本沒有水平氣流，一定程度上通風效果不理想。

圖5 內外開上懸窗速度場云圖

圖6內開上懸窗速度矢量圖

3.4 正反中懸窗的通風分析

圖7 反映出這種開啟方式使房間空氣流速較大，氣流進入房間先減小后增大，室內流速可達到0.3m/s。圖8能看出正反中懸窗引導氣流充滿房間，同時它可開啟角度增大，窗的有效面積大，在是一種理想的開窗方式。

圖7 正反中懸窗速度場云圖

圖8 正反中懸窗速度矢量圖

3.5 內開下懸窗的通風分析

由于窗的阻擋使窗有效面積減少，氣流沿窗扇邊緣進入在窗洞處達到最大0.9m/s，之后在室內迅速減小到0.1m/s并維持平衡。遠離房間處水平豎直方向氣流均較少，不太利于自然通風。

4 結論

通過理論分析和對房間模型的通風實驗的分析，能得到以下結論：

（1）對于室內通風來講窗洞的尺寸不是越大越好，當窗戶寬度是房間寬度的1/3～2/3，開口面積是房間地板面積的15～20%的時候室內通風效率最好。

（2）就開窗的平面位置而言，錯對位側面開窗和直接對側開窗都是理想的組織自然通風的開窗形式。

（3）從窗戶的立面位置考慮，進風口設置在房間中下可以讓風流經房間的大部分區域，從而獲得良好的通風效果。

（4）五種模擬使用的窗扇開啟形式中，正反中懸窗可以獲得最大的通風量，得到室內滿意的速度分層現象，是最有利的通風方式；內開下懸窗使氣流吹向房間上部，而室內氣流很小，是最不利的組織自然通風的方式。

在進行住宅設計時，不同的建筑開窗形式的組合會產生不同的通風效果，應該綜合考慮各種開窗形式對居室自然通風的影響，合理地組合室內開窗，使自然空氣能夠在室內外以最暢通的方式流動，從而實現最佳的自然通風效果。

[1]柳孝圖.建筑物理.中國建筑工業出版社，2010.

[2]楊雪峰.窗口形式使用實態及對室內通風效果影響研究——以北京為例[D].北京建筑工程學院，2011.