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在許多建筑物的屋頂上，我們常能見到一些金屬圓球，它們在陽光下閃著光，似乎與周圍的環(huán)境格格不入。這些金屬圓球實際上是無動力風帽的一部分，也被稱作風球或通風球。

今天，就來帶大家了解一下這個小東西的前世今生。

無動力風帽的作用

無動力風帽是一種安裝在建筑物屋頂?shù)耐L裝置，主要用于住宅、工廠、倉庫等需要通風換氣的場所。

它們的主要作用包括：

1

改善室內空氣質量

通過自然通風，排出室內的熱氣、濕氣、煙霧和有害氣體，改善室內空氣質量；

2

降低室內溫度

促進熱空氣上升排出，減少夏季室內溫度，減少空調使用，節(jié)約能源；

3

防止霉菌生長

減少室內濕氣，防止墻壁和屋頂?shù)某睗瘢A防霉菌生長；

4

延長建筑壽命

通過減少濕氣和有害氣體對建筑材料的侵蝕，延長建筑的使用壽命。

無動力風帽的結構

無動力風帽通常由以下幾個部分組成：風葉、風脖、內部的支架和軸承。

我們所看到的那一圈弧形風葉，是根據空氣動力學的原理，經過周密的科學計算得到的結果。它不僅可以使風帽在工作的時候不會受到雨水的侵入，還可以大大提高排風效率。

可以說，風葉是整個風帽最重要的組成部分。

風帽內部結構 來源 | 某電商平臺

風脖指的是連接風葉與固定在建筑物屋頂?shù)幕g的那一部分。風脖的作用是支撐風葉，并確保它能靈活地隨著風向的變化而旋轉，從而實現(xiàn)有效的空氣流動和通風。

內部支架是固定風葉和風脖的部分，一般由鋁合金或尼龍材料制成，可以支撐風帽的重量和轉動。

軸承是連接風帽和屋頂?shù)牟糠郑话阌射摬幕蜚~材制成，可以保證風帽的平穩(wěn)和靈活。

無動力風帽的工作原理

無動力風帽之所以稱為“無動力”，并不是因為它們一點動力都不需要，而是說它們不需要額外的電能，只靠自然風就足以驅動。其工作原理與抽油煙機和煙囪的原理都有相似之處，它們本質上都是通過室內外氣體壓力差來實現(xiàn)內外氣體的交換。

來源丨網絡

1

依靠自然風力

當室外的自然風吹動風帽，扇葉在轉動過程中的離心作用可降低其周圍的氣壓，形成負壓區(qū)，即風帽內氣壓低于室內氣壓。由于壓力差的存在，室內平行方向流動的空氣會部分轉變?yōu)橛上孪蛏洗怪狈较蛄鲃拥目諝?，從而將屋內不新鮮的空氣抽到室外。

2

依靠熱壓差

當室內溫度高于室外時，室內高溫氣體上升并向外涌出，會推動扇葉轉動。扇葉周邊空氣流速加快、氣壓減小，煙道內空氣在氣壓差作用下上升，也能達到抽出室內氣體的作用。

無動力風帽的優(yōu)缺點

從節(jié)能環(huán)保角度來看，無動力風帽利用自然風力進行通風，無需電力，連續(xù)運轉高效節(jié)能，無噪音、無火花、具防爆性；從成本效益來看安裝成本較低，維護簡單，長期來看經濟效益顯著，因為減少了對電力的依賴。

再者，風帽的設計多樣，可以增加建筑物的美觀度，有些設計如球型蓮花狀，具有很好的裝飾效果。

從安全角度來講，風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)生了火災事故，這個通風設備就能加快內部煙塵氣體的排出，從而給遇險者帶來更充足的逃生空間，減少事故引起的損失。

當然，無動力風帽也有一些缺點。例如，在風力較小的地區(qū)，無動力風帽可能無法正常運行，導致排煙效果不佳；在空氣質量差的地區(qū)，風帽可能會將室外的污染空氣吸進室內，造成二次污染。

由此看來，無動力風帽作為一種簡單而高效的自然通風設備，在改善室內空氣質量、節(jié)能環(huán)保等方面發(fā)揮了重要作用。通過巧妙的設計和合理的應用，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。

參考文獻

[1]李夏婕.豫西地區(qū)地坑院室內自然通風優(yōu)化設計[D].西安建筑科技大學,2021.

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/MFom3jroYBb7PkPgae7D7Q

[3]https://mp.weixin.qq.com/s/8J-InLFF_BHTWaK9SghQ2Q

[4]https://mp.weixin.qq.com/s/Oagf6kTPL98B6YOduASaiw

策劃制作

來源丨力學科普（id:lxkp_cstam）

責編丨王夢如

審校丨徐來 林林

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