在許多建筑物的屋頂上,我們常能見到一些金屬圓球,它們?cè)陉?yáng)光下閃著光,似乎與周圍的環(huán)境格格不入。這些金屬圓球?qū)嶋H上是無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽的一部分,也被稱作風(fēng)球或通風(fēng)球。
今天,就來帶大家了解一下這個(gè)小東西的“前世今生”。
無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽的作用
無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽是一種安裝在建筑物屋頂?shù)耐L(fēng)裝置,主要用于住宅、工廠、倉(cāng)庫(kù)等需要通風(fēng)換氣的場(chǎng)所。
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屋頂上的通風(fēng)球
它們的主要作用包括:
1.改善室內(nèi)空氣質(zhì)量
通過自然通風(fēng),排出室內(nèi)的熱氣、濕氣、煙霧和有害氣體,改善室內(nèi)空氣質(zhì)量;
2.降低室內(nèi)溫度
促進(jìn)熱空氣上升排出,降低夏季室內(nèi)溫度,減少空調(diào)使用,節(jié)約能源;
3.防止霉菌生長(zhǎng)
減少室內(nèi)濕氣,防止墻壁和屋頂?shù)某睗瘢A(yù)防霉菌生長(zhǎng);
4.延長(zhǎng)建筑壽命
通過減少濕氣和有害氣體對(duì)建筑材料的侵蝕,延長(zhǎng)建筑的使用壽命。
無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)
無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽通常由以下幾個(gè)部分組成:風(fēng)葉、風(fēng)脖、內(nèi)部的支架和軸承。
我們所看到的那一圈弧形風(fēng)葉,是根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)的原理,經(jīng)過周密的科學(xué)計(jì)算得到的結(jié)果。它不僅可以使風(fēng)帽在工作的時(shí)候不會(huì)受到雨水的侵入,還可以大大提高排風(fēng)效率。
可以說,風(fēng)葉是整個(gè)風(fēng)帽最重要的組成部分。
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風(fēng)帽內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖源:某電商平臺(tái)
風(fēng)脖指的是連接風(fēng)葉與固定在建筑物屋頂?shù)幕g的那一部分。風(fēng)脖的作用是支撐風(fēng)葉,并確保它能靈活地隨著風(fēng)向的變化而旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)有效的空氣流動(dòng)和通風(fēng)。
內(nèi)部支架是固定風(fēng)葉和風(fēng)脖的部分,一般由鋁合金或尼龍材料制成,可以支撐風(fēng)帽的重量和轉(zhuǎn)動(dòng)。
軸承是連接風(fēng)帽和屋頂?shù)牟糠郑话阌射摬幕蜚~材制成,可以保證風(fēng)帽的平穩(wěn)和靈活。
無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽的工作原理
無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽之所以稱為“無(wú)動(dòng)力”,并不是因?yàn)樗鼈円稽c(diǎn)動(dòng)力都不需要,而是說它們不需要額外的電能,只靠自然風(fēng)就足以驅(qū)動(dòng)。其工作原理與抽油煙機(jī)和煙囪的原理都有相似之處,它們本質(zhì)上都是通過室內(nèi)外氣體壓力差來實(shí)現(xiàn)內(nèi)外氣體的交換。
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圖源:網(wǎng)絡(luò)
1.依靠自然風(fēng)力
當(dāng)室外的自然風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)帽,扇葉在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的離心作用可降低其周圍的氣壓,形成負(fù)壓區(qū),即風(fēng)帽內(nèi)氣壓低于室內(nèi)氣壓。由于壓力差的存在,室內(nèi)平行方向流動(dòng)的空氣會(huì)部分轉(zhuǎn)變?yōu)橛上孪蛏洗怪狈较蛄鲃?dòng)的空氣,從而將屋內(nèi)不新鮮的空氣抽到室外。
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2.依靠熱壓差
當(dāng)室內(nèi)溫度高于室外時(shí),室內(nèi)高溫氣體上升并向外涌出,會(huì)推動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)。扇葉周邊空氣流速加快、氣壓減小,煙道內(nèi)空氣在氣壓差作用下上升,也能達(dá)到抽出室內(nèi)氣體的作用。
無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽的優(yōu)缺點(diǎn)
從節(jié)能環(huán)保角度來看,無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽利用自然風(fēng)力進(jìn)行通風(fēng),無(wú)需電力,連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)高效節(jié)能,無(wú)噪音、無(wú)火花、具防爆性;從成本效益來看安裝成本較低,維護(hù)簡(jiǎn)單,長(zhǎng)期來看經(jīng)濟(jì)效益顯著,因?yàn)闇p少了對(duì)電力的依賴。
再者,風(fēng)帽的設(shè)計(jì)多樣,可以增加建筑物的美觀度,有些設(shè)計(jì)如球型蓮花狀,具有很好的裝飾效果。
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圖庫(kù)版權(quán)圖片
從安全角度來講,風(fēng)帽還能在特殊情況下保障用戶的人身安全。如果樓道或是公共區(qū)域發(fā)生了火災(zāi)事故,這個(gè)通風(fēng)設(shè)備就能加快內(nèi)部煙塵氣體的排出,從而給遇險(xiǎn)者帶來更充足的逃生空間,減少事故引起的損失。
當(dāng)然,無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽也有一些缺點(diǎn)。例如,在風(fēng)力較小的地區(qū),無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽可能無(wú)法正常運(yùn)行,導(dǎo)致排煙效果不佳;在空氣質(zhì)量差的地區(qū),風(fēng)帽可能會(huì)將室外的污染空氣吸進(jìn)室內(nèi),造成二次污染。
由此看來,無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽作為一種簡(jiǎn)單而高效的自然通風(fēng)設(shè)備,在改善室內(nèi)空氣質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保等方面發(fā)揮了重要作用。通過巧妙的設(shè)計(jì)和合理的應(yīng)用,它不僅在過去的建筑中取得了顯著成效,也將在未來的綠色建筑中扮演更加重要的角色。
來源:科普中國(guó)微信公眾號(hào)
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