捕风器是一种典型的被动式自然通风设备,主要利用风压差将外界风引入室内,实现强化通风。本文采用数值模拟的方法对平面型、斜面型、弧面型捕风器进行了全面研究,主要探讨了外界风速(1m/s~6m/s)、风向(0°~90°)、捕风器的高度、安装位置、捕风系统排风口尺寸及排风口位置这6个因素对各类型捕风器通风性能的影响。将这几种捕风器安装在建筑尺寸为(长×宽×高)为8m×6m×3m的办公室顶部,办公室单侧开窗,窗户面积为1m×1m,通过分析三种捕风器风压系数、捕风量,送风均匀性、室内工作区的平均风速,平均空气龄等参数,综合评价其在西北地区过渡季的适用性,为工程设计提供一定的技术指导。研究表明:(1)仅考虑捕风量大小,当外界风速v≤3m/s时,三种类型捕风器的进风量非常接近,最大偏差为2.1%,可近似认为对于年平均风速小于3m/s的地区,这三种类型的捕风器均可使用。而当风速v>3m/s,弧面型捕风器进风量最大;(2)风向角大于45°时,不利于捕风器捕风;各类型捕风器送风均匀性随风速增大而降低,随风向角增大而变好,其中弧面型捕风器的送风均匀性最好,平面型最差;(3)实际工程中综合考虑捕风量、送风均匀性、室内气流组织等因素时,当外界风速v≤3m/s,优先选用斜面型或弧面型捕风器,且安装角度宜与当地主导风向呈45°;当v>3m/s,选择弧面型捕风器且保证安装角度与主导风向呈0°;另外,对特定工况下(v=3m/s,θ=0°)的平面型捕风器进一步研究得到:当外界风速为3m/s,风向角为0°时,捕风器宜安装在与迎风壁面距离较近的位置,不得超过房间进深的1/8,避免安装在建筑物屋顶的中间位置;捕风器的捕风量随着高度增大而减小,高度为1.5m时,获得的通风量最大,当高度增加到2.5m,捕风量下降33%,不同高度的捕风器只是影响捕风量大小对室内气流组织的影响微乎其微;(2)捕风量随排风口尺寸增大而增加,当出风口面积大于等于1m2时,进一步增大其面积,进风量增加趋缓,且对室内工作区平均风速以及室内空气质量的影响较小可忽略;(3)工程中捕风器与窗户组合通风效果较好,不建议将两个单侧型捕风器相邻安装(类似双侧型捕风器,存在短路现象)。