受剪纸启发的用于自然通风的引风设计

确保城市外部与内部空间的充分通风对居民的安全与舒适至关重要。本文研究倾斜构件如何将风引导至空气停滞区域，从而促进自然通风。利用大涡模拟（LES）与带粒子图像测速（PIV）测量的风洞实验，我们首先考察了位于四面封闭箱体顶部的百叶窗如何在来流风存在时改善通风。通过改变百叶窗尺度、几何形状与角度，我们确定了一种几何 regime，其中百叶窗捕获自由来流空气以形成扫掠式内部流动结构，使空气交换率（ACH）显著高于等效敞开顶箱体。随后我们表明，非均匀百叶窗朝向可增强通风，适应来自相反方向的风，并讨论向更高结构的推广。最后，我们论证了以格状切割剪纸（“切纸”）替代百叶窗的可行性，其在单向拉伸时形成倾斜溜槽，并可提供机械上更优的适应性通风方案。这一理想化系统的发现可为城市结构改造设计提供参考——例如街道峡谷上方的顶棚，以及“街道餐厅”或公园休闲区——在提供遮荫的同时促进通风。