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在許多建築物的屋頂上，我們(men) 常能見到一些金屬圓球，它們(men) 在陽光下閃著光，似乎與(yu) 周圍的環境格格不入。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(ge) 小東(dong) 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築物屋頂的通風裝置，主要用於(yu) 住宅、工廠、倉(cang) 庫等需要通風換氣的場所。

它們(men) 的主要作用包括：

1

改善室內(nei) 空氣質量

通過自然通風，排出室內(nei) 的熱氣、濕氣、煙霧和有害氣體(ti) ，改善室內(nei) 空氣質量；

2

降低室內(nei) 溫度

促進熱空氣上升排出，減少夏季室內(nei) 溫度，減少空調使用，節約能源；

3

防止黴菌生長

減少室內(nei) 濕氣，防止牆壁和屋頂的潮濕，預防黴菌生長；

4

延長建築壽命

通過減少濕氣和有害氣體(ti) 對建築材料的侵蝕，延長建築的使用壽命。

無動力風帽的結構

無動力風帽通常由以下幾個(ge) 部分組成：風葉、風脖、內(nei) 部的支架和軸承。

我們(men) 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(jin) 可以使風帽在工作的時候不會(hui) 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(ge) 風帽最重要的組成部分。

風帽內(nei) 部結構 來源 | 某電商平台

風脖指的是連接風葉與(yu) 固定在建築物屋頂的基座之間的那一部分。風脖的作用是支撐風葉，並確保它能靈活地隨著風向的變化而旋轉，從(cong) 而實現有效的空氣流動和通風。

內(nei) 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製成，可以支撐風帽的重量和轉動。

軸承是連接風帽和屋頂的部分，一般由鋼材或銅材製成，可以保證風帽的平穩和靈活。

無動力風帽的工作原理

無動力風帽之所以稱為(wei) “無動力”，並不是因為(wei) 它們(men) 一點動力都不需要，而是說它們(men) 不需要額外的電能，隻靠自然風就足以驅動。其工作原理與(yu) 抽油煙機和煙囪的原理都有相似之處，它們(men) 本質上都是通過室內(nei) 外氣體(ti) 壓力差來實現內(nei) 外氣體(ti) 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，即風帽內(nei) 氣壓低於(yu) 室內(nei) 氣壓。由於(yu) 壓力差的存在，室內(nei) 平行方向流動的空氣會(hui) 部分轉變為(wei) 由下向上垂直方向流動的空氣，從(cong) 而將屋內(nei) 不新鮮的空氣抽到室外。

2

依靠熱壓差

當室內(nei) 溫度高於(yu) 室外時，室內(nei) 高溫氣體(ti) 上升並向外湧出，會(hui) 推動扇葉轉動。扇葉周邊空氣流速加快、氣壓減小，煙道內(nei) 空氣在氣壓差作用下上升，也能達到抽出室內(nei) 氣體(ti) 的作用。

無動力風帽的優(you) 缺點

從(cong) 節能環保角度來看，無動力風帽利用自然風力進行通風，無需電力，連續運轉高效節能，無噪音、無火花、具防爆性；從(cong) 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(wei) 減少了對電力的依賴。

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

從(cong) 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域發生了火災事故，這個(ge) 通風設備就能加快內(nei) 部煙塵氣體(ti) 的排出，從(cong) 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，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，風帽可能會(hui) 將室外的汙染空氣吸進室內(nei) ，造成二次汙染。

由此看來，無動力風帽作為(wei) 一種簡單而高效的自然通風設備，在改善室內(nei) 空氣質量、節能環保等方麵發揮了重要作用。通過巧妙的設計和合理的應用，它不僅(jin) 在過去的建築中取得了顯著成效，也將在未來的綠色建築中扮演更加重要的角色。

參考文獻

[1]李夏婕.豫西地區地坑院室內(nei) 自然通風優(you) 化設計[D].西安建築科技大學,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

策劃製作

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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