通风冷却

通风冷却是使用自然或机械通风来冷却室内空间。外部空气的使用降低了这些系统的冷负荷和能耗，同时保持了高质量的室内条件；被动通风冷却可以消除能源消耗。通风冷却策略广泛应用于建筑，甚至可能对实现翻新或新建高效建筑和零能耗建筑(ZEB)至关重要。建筑物中的通风主要是为了空气质量原因。它还可用于去除多余的热量，以及增加空气速度，从而扩大热舒适范围。通风降温通过长期评价指标进行评估。通风冷却取决于适当外部条件的可用性和建筑物的热物理特性。

许多研究人员已经研究了通风冷却的有效性，并且在许多入住后评估报告中都有记录。系统冷却效率（自然通风或机械通风）取决于可以建立的空气流速、结构的热容量和热传递的元素。在寒冷时期，室外空气的冷却能力很大。汇票的风险也很重要。在夏季和过渡月份，室外空气冷却功率可能不足以补偿白天室内过热，通风冷却的应用仅在夜间受到限制。夜间通风可以有效地消除白天建筑结构中积累的热量（内部和太阳能）。已经开发了用于评估冷却潜力的位置的简化方法。这些方法主要使用建筑特征信息、舒适范围指数和当地气候数据。在大多数简化方法中，热惯性被忽略。

通风冷却的关键限制是：

• 影响全球变暖
• 城市环境的影响
• 室外噪音水平
• 室外空气污染
• 宠物和昆虫
• 安全问题
• 区域限制

法规中的通风冷却要求很复杂。全球许多国家/地区的能源性能计算并未明确考虑通风冷却。用于能源性能计算的可用工具不适合模拟通风冷却的影响和有效性，尤其是通过年度和月度计算。

世界各地已经建造了大量采用通风冷却策略的建筑物。通风冷却不仅可以在传统的预空调建筑中找到，还可以在欧洲和国际的临时低能耗建筑中找到。对于这些建筑，被动策略是优先考虑的。当被动策略不足以获得舒适感时，就会应用主动策略。在夏季和过渡月份的大多数情况下，使用自动控制的自然通风。在采暖季节，出于室内空气质量的考虑，采用带热回收的机械通风。大多数建筑物都很高热质量。用户行为是成功执行该方法的关键因素。

通风冷却的建筑组件应用于气候敏感型建筑设计的所有三个层面，即场地设计、建筑设计和技术干预。这些组件的分组如下：

• 气流导向通风组件（窗户、天窗、门、风门和格栅、风扇、襟翼、百叶窗、xxx通风口）
• 气流增强通风建筑组件（烟囱、中庭、文丘里通风器、捕风器、风塔和风勺、双立面、通风墙）
• 被动冷却建筑组件（对流组件、蒸发组件、相变组件）
• 执行器（链式、线性、旋转）
• 传感器（温度、湿度、气流、辐射、CO2、雨、风）

通风冷却解决方案中的控制策略必须控制空气流在空间和时间上的大小和方向。有效的控制策略可确保高室内舒适度和最低能耗。许多情况下的策略包括温度和二氧化碳监测。在居住者已经学会如何操作系统的许多建筑物中，实现了能源使用的减少。主要控制参数是操作（空气和辐射）温度（峰值、实际或平均值）、占用率、二氧化碳浓度和湿度水平。自动化比个人控制更有效。手动控制或自动控制的手动超控非常重要，因为它会积极影响用户对室内气候的接受度和评价（也是成本）。第三个选项是外墙的操作由居民个人控制，但楼宇自动化系统会提供主动反馈和具体建议。

建筑设计的特点是不同的详细设计层次。为了支持通风冷却解决方案的决策过程，使用了不同分辨率的气流模型。根据所需的细节分辨率，气流模型可以分为两类：

• 早期建模工具，包括经验模型、单区模型、二维气流网络模型；以及
• 详细的建模工具，包括气流网络模型、耦合BES-AFN模型、分区模型、计算流体动力学、耦合CFD-BES-AFN模型。

现有文献包括对可用的气流建模方法的评论。