Bài giảng Vật lí kiến trúc (Phần 1): Chương 6 - Trường ĐH Kiến trúc Hà Nội

Bài giảng Vật lí kiến trúc (Phần 1) - Chương 6 Thông gió tự nhiên, cung cấp cho người học những kiến thức như: Sự hình thành thông gió tự nhiên; tám nguyên tắc thông gió tự nhiên; các giải pháp kiến trúc để đạt TGTN tốt. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lí kiến trúc (Phần 1): Chương 6 - Trường ĐH Kiến trúc Hà NộiCHƢƠNG 6. THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN ĐẶT VẤN ĐỀ VAI TRÕ CỦA THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN Tăng cường sự thải nhiệt của cơ thể trực tiếpbằng đối lưu và bốc hơi mồ hôi, Hạ thấp nhiệt độ không khí trong nhà và nhiệtđộ bề mặt các kết cấu bao che. Thay đổi không khí đã bị ô nhiễm (Do CO2, dokhói thuốc, do các khí hôi hám, hoặc ẩm ướt, chứanhiều vi khuẩn, nấm, mốc,...) bằng không khí mátmẻ của thiên nhiên. Trong các xưởng sản xuất, trong nhà côngnghiệp, thông gió có tác dụng thải bớt nhiệt thừa,bụi, khói, khí độc hại và các chất ô nhiễm. 6.1. SỰ HÌNH THÀNH THÔNG GIÓ TỰ NHIÊNNGUYÊN NHÂN HÌNH THÀNH TGTN: 02 nguyên nhân chính:  Áp suất khí động: Do gió thổi tạo ra áp lực ởmặt đón gió cao hơn áp lực ở mặt hút gió .  Áp suất nhiệt: Do chênh lệch nhiệt độ giữacác khối không khí. 6.1. SỰ HÌNH THÀNH THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN (Cont)6.1.1. THÔNG GIÓ NHỜ ÁP SUẤT KHÍ ĐỘNG  Đặc trưng khí động của ngôi nhà: + Quy luật sắp xếp hướng + Vận tốc gió + Sự phân bố áp suất. Sự tạo thành vùng áp lực dương và âm do gió 6.1. SỰ HÌNH THÀNH THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN (Cont)6.1.1. THÔNG GIÓ NHỜ ÁP SUẤT KHÍ ĐỘNG (tiếp) Đặc trưng khí động phụ thuộc:a. Hình dạng ngôi nhà 6.1. SỰ HÌNH THÀNH THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN (Cont) 6.1.1. THÔNG GIÓ NHỜ ÁP SUẤT KHÍ ĐỘNG (tiếp) Đặc trưng khí động phụ thuộc (tiếp) : b. Hướng gió thổi:- Góc gió thổi α tăng, P giảm.- Pmax khi α = 900- α = 450 => P giảm 50%. 6.1. SỰ HÌNH THÀNH THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN (Cont)6.1.1. THÔNG GIÓ NHỜ ÁP SUẤT KHÍ ĐỘNG (tiếp) Áp suất gió: Pg = 0,612 n2 Trong đó: Pg – áp lực gió (N/m2) n - vận tốc gió (m/s) Chênh lệch vận tốc gió gây ra tại các vùngTrong điều kiện bình thường, vận tốc gió ngoài nhà có thể lấy như sau:• Nhà đơn độc nơi trống trải: n = 9 m/s• Nhà ở vùng nông thôn: n = 5,5 m/s• Nhà ở trung tâm thành phố: n = 3 m/s 6.1. SỰ HÌNH THÀNH THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN (Cont) 100ChiÒu cao nhµ, m Trung t©m Ngo¹i « B·i trèng thµnh phè 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100 120 Chªnh lÖch ¸p suÊt, PaChênh lệch áp suất dưới tác động của gió 6.1. SỰ HÌNH THÀNH THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN (Cont)6.1.2. THÔNG GIÓ NHỜ ÁP SUẤT NHIỆTChênh lệch nhiệt độ dẫn tớichênh lệch áp suất Pnhiệt : Pnhiêt  H ( n   ra ), N / m2  ra , traTrong đó:H: độ cao chênh lệch giữa 2 tâm  n , tncửa gió vào và gió ra (m).  n ,  ra : khối lượng riêng của khôngkhí ở cửa gió vào và của gió ratương ứng với nhiệt độ tn và tra Pt  0,043.H .(tn  tra ), kg/m 2 6.2. TÁM NGUYÊN TẮC THÔNG GIÓ TỰ NHIÊNNGUYÊN LÝ 1: NGUYÊN LÝ 2: Không khí luôn thổi từ nơi áp  Không khí có khối lượng (do đósuất cao tới nơi áp suất thấp có quán tính) và nó sẽ tiếp tục cho đến lúc bị cản bởi công trình hoặc luồng gió kế tiếp. 6.2. TÁM NGUYÊN TẮC THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN (Cont)NGUYÊN LÝ 3: NGUYÊN LÝ 4: Tác động tổng hợp của gió trên hiệntrường là rất rộng, chính nhờ đó mà mộtdòng khí đã bị đổi hướng sẽ trở lại hướngcũ và tốc độ cũ ban đầu. Nguyên lý dòng khí chảy tầng (laminar) 6.2. TÁM NGUYÊN TẮC THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN (Cont)NGUYÊN LÝ 5: Hiệu ứng Bernoulli NGUYÊN LÝ 6: Hiệu ứng thắt dòng (Venturi) 6.2. TÁM NGUYÊN TẮC THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN (Cont)NGUYÊN LÝ 7: Hiệu ứng “ống khói” NGUYÊN LÝ 8: Hiệu ứng thông gió xuyên phòng (cross-ventilation) xảy ra khi có cửa gió vào và cửa gió ra. 6.3. CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC ĐỂ ĐẠT TGTN TỐT6.3.1. CHỌN HƢỚNG NHÀ Với nhà độc lập: hướng gió tốt nhất 0 - 30o Với tiểu khu công trình: nên bố trí kiểu songsong, hướng gió tới, khoảng cách 1,3 – 1,5 H là hợplý.Trong trường hợp này, từng 4 dãy nhà, tốc độ gióxuyên phòng ở dãy thứ 3 (vị trí xấu nhất) cũng đạt17-25% Vn.Ở vùng có Vn=1,5-2m/s thì cách bố trí này vẫn đảmbảo tốc độ gió xuyên phòng ...