住宅室内的通风效能是重要的健康舒适指标，基于医学健康及中国的传统文化视角，经济合理的从住宅的规划、户型设计及窗地比进行统筹考虑，聚焦对空气质量、热舒适环境的影响，对健康舒适的室内空气环境的达成有着重要意义。

住宅户型平面布局是影响舒适状况的决定性因素，提高居住质量不仅体现在居住面积的增大和房间的增多，重要的是拥有一个合理的与家庭生活行为需要相适应的舒适尺度。建筑的不同平面布局对自然通风效果的影响，选取A、B如图4，在设定5%窗地比情况下，两种典型平面从温度、空气停留时间两个角度进行分析。

在室外环境条件相同的情况下，A、B户型温度都明显的降低，但户型A的自然通风气流组织状况优于户型B的气流组织；由此可以证明空气对流对于调节室内温度优于非空气对流的空间设计，如图5。

从图6所示的A户型室内平均空气停留时间情况可以看出，仅在在主卧室、书房的内墙角处空气停留时间长，空气的新鲜度较差。B户型内位于建筑北向的次卧室、厨房和卫生间空气停留时间均较长，空气的新鲜度最差 ，由此可以看出A户型通风效率优于B户型通风效率。

图6平均空气停留时间分布图

（1）地比定义

窗地面积比简称窗地比，就是房间窗洞口面积与该房间地面面积之比。《住宅设计规范》从开窗洞口面积和开启面积两个方面做出规定：卧室、起居室（厅）、厨房的采光窗洞口的窗地面积比不应低于1/7，每套住宅的自然通风开口面积不应小于地面面积的5%；通过采光面积和通风面积两个方面做出规定，通风效能亦与开窗位置和开窗方式有关。

（2）开窗位置、方式与通风效能的关系

a.开窗位置。对进出风位置不同进行试验得出，通风气体流动情况不会随着出风口位置高低的变化而变化，气体主要在进风口高度这一范围内流动。因此，改变房间出风口的高度位置并不会对室内气流产生多少影响，进风口的高度位置则会明显影响到室内气流走向，如图7。

图7a第一组模型设置（进风口位置不变）

图7b第一组模型设置（出风口位置不变）

图7c第一组模型模拟结果（进风口位置不变）

 图7d第二组模型模拟结果（出风口位置不变）

b.开窗方式。在开窗面积相同的情况对开启方式进行试验得出，平开窗开启面积是推拉窗的两倍，通风效果明显优于推拉窗，推拉窗效果优于悬窗的开启方式，平开窗通风效率最高，如图8。

图8

(a)推拉门与平开窗模拟结果对比   (b)上悬窗模拟结果   (c)中悬窗模拟结果

综上所述，在设定窗地比固定值条件下，通风效能及与开窗洞口高度和开启方式均有关，所以合理进行户型尺度、窗洞口及开启方式的设置对于通风效能具有重要影响。

通过实验分析，在5%窗地比面积设定下，A户型通风效率及温度调节能力明显优于B户型，空气对流的空间对于通风效能和温度调节优于非空气对流的空间。

（3）科学窗地比与通风效能

设定窗地比值为5%，研究自然通风效能。结果表明，五月、九月、十月换气次数可达12次/h，六七八月份低于12次/h，由此可以得出天气的温度与风压值成反比，除了平均气温最高的七月份换气次数最低，五月的自然通风效率最高，十月份次之，即使六七八月的换气效果也可达到11次/h，远高于新风系统2次/h的换气标准，满足室内人员新风要求，如图9。

图9板楼逐月自然通风平均通风效能（五月-十月）

分析住宅全年平均自然通风换气次数与通风面积的关系，可以发现，换气次数 N 随窗地比 ROF 近似呈线性增长关系。取人员所需新风量为 30m³/h，卧室的平均面积13.86㎡，人数为2；起居室的平均面积为 16.20㎡，人数为3。推算得到满足人员新风的最小换气次数，卧室为 2 次/h，起居室为 0.75 次/h。在 5%的规定通风面积窗地比下，板楼的自然通风平均换气次数大于 6 次/h，如图10，能满足室内人员新风要求。

图10 板楼窗地比 ROF-全年自然通风效能

随着窗地比增大，自然通风冷却效果增大，室内温