开窗形式对居室通风的影响（下）

吴思佳 周 通

（河北大学建筑工程学院 河北保定 071000）

3 计算机模拟实验

从理论分析来看，外开窗会阻挡部分方向的风进入，故内开窗的通风效果要比外开窗好，因此我选取了内开平开窗、推拉窗、内开上悬窗、内开下悬窗和正反中悬窗这几种开窗形式通过计算机模拟的方法来比较窗户的不同开启方式对室内通风效果的影响。

我在计算机上建立了一个尺寸为5m×3m×3m的房间模型，将室外水平自然进风温度设定为28℃，风速设定为1.5m/s，其中外窗的尺寸为2m×1.5m，在这种环境下来模拟室外空气遇到不同的窗户开启方式后的气流组织形式变化图。

3.1 内开平开窗的通风分析

由图1可以看出，由于窗洞无阻挡使窗口区域风速最大达到1.7m/s左右，进到室内后风速突然减小并趋于平稳。图2反映了窗扇完全开启后进风口的状态，室内水平和竖直方向均有气流流动，维持了较为舒适的空气流速。

图2内开平开窗速度矢量图

3.2 左右推拉窗的通风分析

图3 反映出由于推拉窗只能开启一半，对空气的阻挡使进风有效面积减小，空气从室外到窗口先增大后逐渐减小，到达室内风速基本保持在0.3m/s，说明推拉窗没有任何导风性能。图4反映出室内气流基本处于平行流动的状态且室内的大部分区域内气流流速慢。

图3 左右推拉窗速度场云图

3.3 内开上悬窗的通风分析

图5 能看出由于窗户的阻挡作用，气流沿窗的边缘进入室内，在窗洞处进风口风速达到最大0.9m/s，室内的流速则处于0.1m/s的稳态，上悬窗虽引导气流但室内风速较低。图6看出室内靠近窗洞处水平竖直均有气流，但远离窗洞处基本没有水平气流，一定程度上通风效果不理想。

图5 内外开上悬窗速度场云图

图6内开上悬窗速度矢量图

3.4 正反中悬窗的通风分析

图7 反映出这种开启方式使房间空气流速较大，气流进入房间先减小后增大，室内流速可达到0.3m/s。图8能看出正反中悬窗引导气流充满房间，同时它可开启角度增大，窗的有效面积大，在是一种理想的开窗方式。

图7 正反中悬窗速度场云图

图8 正反中悬窗速度矢量图

3.5 内开下悬窗的通风分析

由于窗的阻挡使窗有效面积减少，气流沿窗扇边缘进入在窗洞处达到最大0.9m/s，之后在室内迅速减小到0.1m/s并维持平衡。远离房间处水平竖直方向气流均较少，不太利于自然通风。

4 结论

通过理论分析和对房间模型的通风实验的分析，能得到以下结论：

（1）对于室内通风来讲窗洞的尺寸不是越大越好，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。

（2）就开窗的平面位置而言，错对位侧面开窗和直接对侧开窗都是理想的组织自然通风的开窗形式。

（3）从窗户的立面位置考虑，进风口设置在房间中下可以让风流经房间的大部分区域，从而获得良好的通风效果。

（4）五种模拟使用的窗扇开启形式中，正反中悬窗可以获得最大的通风量，得到室内满意的速度分层现象，是最有利的通风方式；内开下悬窗使气流吹向房间上部，而室内气流很小，是最不利的组织自然通风的方式。

在进行住宅设计时，不同的建筑开窗形式的组合会产生不同的通风效果，应该综合考虑各种开窗形式对居室自然通风的影响，合理地组合室内开窗，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。

[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.