深度解析：通风天窗自然通风原理与气流引导结构设计

通风天窗凭借自然高效通风、零能耗的优势，成为工业建筑中改善室内空气质量的重要设施。其核心优势的实现既依靠自然通风的物理原理，更取决通风天窗结构设计对气流的引导与控制。

深度解析：通风天窗自然通风原理与气流引导结构设计

一、通风天窗自然通风原理
通风天窗自然通风的本质是利用自然能量推动空气流动，主要依靠温度差产生的空气浮力与风力产生的空气压差，具体体现有：
当工业厂房内产生生产热源时，室内空气受热后密度降低，产生向上浮力，形成上升气流，这时候室外温度较低的冷空气密度更高，会在重力作用下向厂房内补充，这种温度差形成的空气流动，我们称为热压通风。通风天窗安装在建筑屋顶，室内热空气自然上升至屋面，通过通风天窗出风口排出室外，同时冷空气通过天窗进风口进入室内，形成下进上排循环，达到为室内降温的效果。室内外温度差越大，通风量与通风效率会明显提升。

深度解析：通风天窗自然通风原理与气流引导结构设计

通风天窗结构设计巧妙利用了风压，天窗出风口采用背风式设计，当气流经过时出风口区域形成负压，主动将室内热空气排出，进一步强化整体通风效果。值得注意的是，风压通风受风向、风速影响较大，通常与热压通风相结合，形成热压差与风压差相互作用的通风模式，保持通风稳定性。

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二、通风天窗如何精准引导气流
（一）、进风口
进风口是室外冷空气进入通风天窗内部的关口，位置、尺寸与形态直接决定通风效率。
1、位置设计：通风天窗的进风口多设置在天窗底部两侧，与屋面保持高度差，这样设计的目的是避免屋面雨水倒灌，让冷空气沿着屋面平缓进入，减少气流冲击阻力。

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2、尺寸大小设计：通风天窗进风口尺寸需满足厂房通风量需求，如果进风口过小，导致冷空气进入不足，室内热空气排出不及时，无法满足厂房通风需求。如果进风口过大，可能会出现气流短路问题，冷热空气没有得到足够的交流，导致通风效率下降、温度分布不均。

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(二）、风道
通风天窗风道是连接通风口和出风口的核心，优化气流通道，可减少流动阻力。风道内壁光滑度、截面状态和长度设计直接影响气流阻力。
1、内壁光滑度：风道内壁采用彩钢板或镀锌钢板，并对表面做平整处理，避免因凸起缝隙导致气流紊乱，增加局部阻力，也可在风道内壁加装导流板，引导气流沿固定轨迹流动。
2、截面状态：常见的风道截面有弧形和矩形两种，弧形通风天窗风道内壁为流线型，气流经过时可降15%~25%左右的风阻力，适合通风换气需求量大的厂房，薄型（矩形）通风天窗适用于屋面空间有限的场景，通过优化内壁转角，减少气流阻力。

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3、长度设计：通风天窗风道长度需与建筑跨度匹配，过长风道导致气流衰减，末端通风效率降低，对于大跨度工业厂房采用多排平行顺坡安装布置，缩短单组通风天窗的风道长度，保证厂房的通风均衡性。
（三）出风口
通风天窗出风口强化气流出口，加快热空气排出，排出效率主要受高度、朝向、形态设计影响。
1、高度设计：通风天窗出风口高度根据建筑高度调整，通常高于屋面1.5~2米，高度越高，热压作用越强，同时能减少屋面障碍物对气流的阻挡。
2、朝向优化：通风天窗出风口朝向需结合项目所在地主导风向设计，通常在侧风向或背风向，避风型通风天窗会在出风口外侧加装挡风板，不论风向方向都可在出风口形成负压，确保热空气稳定排出，适合台风多发、风向多变的地区。

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（四）排水系统
虽然通风天窗排水系统不能直接引导气流，但能够避免雨水、杂物进入天窗内部，保障通风稳定性，避免结构受损，保障通风系统长期稳定运行。排水系统中的排水槽设置在天窗底部，具有一定的坡度设计，确保雨水快速排出，避免积水渗入屋面，也可在排水槽末端加装水封装置，防止室外冷空气通过排水槽倒灌进入室内，影响通风效果。

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（五）导流板与分隔板
通风天窗导流板与分隔板能够细化气流分配，提升通风均衡性，导流板安装在风道内部，将进风口冷空气引入到厂房热负荷集中区域，让冷空气与热空气充分交换后排出，避免出现气流短路问题。通风天窗分隔板将风道划分为多个独立小通道，每个通道对应厂房不同区域，实现分区通风。
通风天窗自然通风是通过热压、风压原理精准运用，结合进风口、风道、出风口等结构设计，主动引导气流形成高效循环，帮助工业厂房高温排热，成为按需通风，降低能耗的绿色建筑通风系统。