随着中国经济的飞速发展,环境污染和能源消耗问题逐渐凸显。在社会总能耗中,目前我国的建筑能耗约占1/3,并有继续增长的趋势。在建筑能耗中,建筑的空调能耗占据三分之二。因此如何减少空调系统的制冷、采暖能耗是绿色建筑的重要研究方向。在众多节约建筑能耗的方法中,自然通风因其可以有效且环保的改善建筑热环境而占据了重要地位。自然通风又分为有组织自然通风和无组织自然通风。有组织的自然通风可以有效的控制通风效果,太阳能烟囱就是一种可以利用太阳能强化、有组织引导自然通风的一种装置。因此研究太阳能烟囱的自然通风效果和节约能耗效果对于改善建筑室内热环境,有利于有效减少建筑空调能耗。本文通过实验测量研究太阳能烟囱的通风效果,通过理论计算与数值模拟预估太阳能烟囱强化自然通风的效果以及太阳能烟囱应用在办公建筑中的节能效果,并讨论了太阳能烟囱在建筑设计中的应用。实验研究基于华东地区P+节能楼中的太阳能烟囱装置,通过将实验测量结果与太阳能烟囱产生通风量的理论计算、数值模拟所得结果进行比对,探究在实际工程中太阳能烟囱的通风效果。结果表明:测量当日热线风速仪实测风口的通风速率为0.02~0.45m/s,可带来70.6 m3/h~1887.6m3/h的通风量。数值模拟研究基于竖直式太阳能烟囱,通过对其通风结果与能耗结果的模拟,研究不同尺寸条件下的太阳能烟囱的通风效果与节能效果。结果显示太阳能烟囱产生自然通风量与太阳能烟囱尺寸之间有直接关系:太阳能烟囱产生的通风量与太阳能烟囱的高度、宽度呈正相关,与太阳能烟囱的深度也相关,存在太阳能烟囱的最佳高深比0.3~0.4,使得太阳能烟囱产生的通风量最大。太阳能烟囱的节能效果较好,其节能效果与通风效果正相关。案例建筑在上海市典型气象条件下,使用太阳能烟囱后全年节能率达到12.9%,过渡季节使用太阳能烟囱的节能效果尤其显著。本文同时选取了全国不同热工区域代表下的十个典型城市,探讨在不同城市气候条件下,使用太阳能烟囱的节能效果,以及太阳能烟囱在不同气候下的适用性,结果显示太阳能烟囱具有广泛的应用前景:案例建筑在十个城市气候样本条件下,使用太阳能烟囱后办公空间达到的全年空调能耗节能率最低为6.6%,最高为51.1%,具有较好的节能效果。数据显示,从不同建筑热工区域使用太阳能烟囱的节能效果来看,温和地区优于夏热冬冷、夏热冬暖地区优于严寒、寒冷地区。文末总结了太阳能烟囱在建筑设计中的应用方式:太阳能烟囱结合建筑外立面墙体、太阳能烟囱结合建筑窗户、太阳能烟囱结合建筑中庭与太阳能烟囱结合建筑屋顶,并以上海为例,探讨了在建筑设计中具体需要使用多大尺寸的太阳能烟囱。根据计算与统计的相关结果,总结出竖直式的太阳能烟囱在不同尺寸情况下全年能够产生的通风量对照表,以便建筑设计师在建筑的初步设计中对照相应的太阳能烟囱尺,寸,能够较快的预估太阳能烟囱产生的通风效果。