开窗形式对居室通风的影响（上）

吴思佳 周 通

（河北大学建筑工程学院 河北保定 071000）

1 研究背景

现如今人类正面临着继“煤烟污染”、“光化学烟雾污染”之后的以“室内空气污染”为主的第三次环境污染。室内环境是人们生活、工作和学习的主要场所，据统计人一生中大约有2/3的时间是在居室内度过的，因此室内环境质量的好坏直接影响我们的身体健康。

室内空气质量的好坏除了与室外气象条件有关还与居室能否得到足够的通风换气有着直接的影响，建筑通风分为自然通风和机械通风，对于住宅来讲，自然通风节能环保，是提高室内环境质量的主要方法。住宅的自然通风主要是通过窗户通风，开窗形式直接影响着通风效果，下面通过理论和计算机模拟的方法来研究开窗形式对居室通风的效果。

2 开窗形式的影响因素

窗户的形式对于自然通风有着决定性的作用，主要体现在窗户洞口大小、窗户位置以及开启方式这三方面。

2.1 窗户洞口大小

想让室内气流形成风感，窗户必须得有一定的可开启面积，测试表明：当窗户宽度是房间宽度的1/3～2/3，开口面积是房间地板面积的15～20%的时候室内通风效率最好。当风穿过房间，其出、入口尺寸会影响风速的变化，分为两种情况：进风口大于出风口，房间气流速度相对下降，反之增强。气流速度影响着人体舒适度，在住宅设计中应考虑到这些，通风口应朝向主风向且出风口面积应比进风口面积大，这样室内通风效果较好。

2.2 窗户位置

住宅设计中良好的室内通风包括空气流动较均匀，并尽量使其流经室内更广的区域，同时通风口应该设置在有利于通风风速的位置。这涉及到了窗户在平面和立面上的分布。

2.2.1 开窗平面位置

根据窗户在平面上的位置，将其分为四类：单侧开窗、垂直开窗、错位对侧开窗和直接对侧开窗，下面是对它们的分析。

a、b为单侧开窗，是自然通风中最简单的方式，这种方式室外对房间通风干扰小，室内气流流动小，是不利于通风的形式。c是垂直面开窗，指在房间互相垂直的面上开窗，风从进风口进入遇到很大的阻力直角转弯穿过房间，这种方式造成房间局部通风不佳，不算理想的通风方式。d为错对位开窗，是理想的通风方式，风流经区域广且流线顺畅，易形成穿堂风，给人体带来舒适感。e、f都为直接对侧开窗，通风直接、流畅，但e通风覆盖面少造成局部通风不良，f相对e通风面积更广，是较为理想的组织自然通风的方式。

图1 开窗的平面位置

2.2.2 开窗立面位置

进风口的竖向位置对于室内的气流流动路线也有一定的影响，根据窗户的竖向位置分为两种情况：进风口在房间中上部和进风口在房间中下部。

图2为房间剖面示意图，（a）为进风口在房间中上部，气流几乎以直线吹过房间，影响范围较小；（b）为进风口在房间的中下部，气流可以吹过房间的大部分区域，利于通风。

图2 开窗的立面位置

2.3 窗户开启方式

窗户开启兼导风和挡风的作用，根据窗户的开启方式我们将窗户分为四种：平开窗（内开、外开）、悬窗（上中下）、推拉窗（水平、垂直）、转窗。

2.3.1 平开窗

平开窗可以完全开启，是理想的开窗形式，应用范围最广，分内开和外开两种。平开窗可根据开启角度的变化来影响导风，外开式不占用室内空间，但会阻挡部分斜向气流进入室内；内开式则能将室外风完全引入室内，通风效果更好。

2.3.2 推拉窗

推拉窗的窗户沿轨道向两边开启，分为水平推拉窗和垂直推拉窗。推拉窗不占用室内外空间，可以随意控制开启面积，操作轻便，但没有任何导风性能，最大开启面积只有窗洞的一半，不利于通风。

图3

2.3.3 悬窗

悬窗根据窗户开启转动横轴位置的不同分为上悬窗、中悬窗和下悬窗。

上悬窗有一定的导风作用，外开式可以将风导入窗洞上侧，由于开启位置一般高于人体，风可以流经人体从而带来舒适感，但窗户对风有部分遮挡，会减弱风速。内开式可以将风导向地面吹向人体，这种方式可以加快风速，更利于通风。

中悬窗可开启角度比上悬窗和下悬窗要大，导风性能明显，不存在遮挡，是理想的组织通风方式。逆反方式将风引向窗洞下侧，正反方式将风引向窗洞上侧，因此从人体舒适性的角度考虑，逆反式适合窗洞较低的房间而正反式更适合窗洞较高的房间。

下悬窗有一定的导风作用，内开式将风导入窗洞上侧，可以加快气流的进入；外开式将风导入窗洞下侧，对风有一定遮挡而减弱了风速。所以内开式下悬窗更利于通风。

2.3.4 立转窗

立转窗是中心固定，旋转开启的窗户，其导风性和中悬窗相似，是较理想的组织通风方式，它可以将不同方向的风导入室内，且导入的风能较均匀地在窗口周围分布。

[1]柳孝图.建筑物理.中国建筑工业出版社，2010.

[2]杨雪峰.窗口形式使用实态及对室内通风效果影响研究——以北京为例[D].北京建筑工程学院，2011.

[3]王亮，卢军.窗户开启方式对居室内部自然通风的影响分析[A].重庆大学学报，2011.