建筑能耗约占全球能耗的40%,其中相当大比例的建筑能耗来自于建筑的供热通风与空气调节(HVAC)系统。因此,减少建筑物供热通风与空气调节能耗将有助于节约能源,这也是当前被动建筑技术研究的重要方向之一。自然通风技术是一种广泛应用的零能耗或低能耗通风技术,其代替机械通风可以大大减少通风能耗。太阳能烟囱作为一种利用烟囱效应来增强自然通风的节能通风技术,在近几年来吸引了大量的研究。目前研究中多集中在太阳能烟囱的热压效应上,关于风的影响研究较少,但风的影响不能忽略,设计不当的风压分布会抵消热压的拔风效应,甚至造成倒灌,因此,有必要研究风环境对烟囱效应的影响。首先,通过场地实验研究了全尺寸太阳能烟囱模型在夏热冬冷地区住宅建筑中的通风效果。考虑太阳能烟囱在热压单独作用、以及热压和风压共同作用两种应用状态时的通风性能。通过在太阳能烟囱出口增设挡风网来削弱外部风的影响,考察仅在热压作用下,太阳能烟囱的通风性能。对于体积为31.15m2的房间来说,当吸热板上的日均辐射热量在6.6W/m2-259.4W/m2间,高为3.5m的太阳能烟囱房间的通风换气在0.8-5.8次/h-1之间变化。将太阳能烟囱出口挡风罩移除,研究外部风环境和太阳辐射变化下太阳能烟囱出风口对太阳能烟囱基本流动特性的影响。在热压和风压共同作用下,当吸热板上日均辐射热量为6.7W/m2-245.4W/m2时,太阳能烟囱房间的通风为1.0-6.8次/h-1。与仅依靠热压通风相比,热压和风压共同作用时房间内的日均换气次数与单热压作用时相差不大。但对于房间时均换气量来说,当外部风速由平均每小时0.5m/s增加至1.8m/s时,烟囱内的气流速度增加了 5倍。在不同风向下,当外部风向处于与弯管型出风朝向相反的完全迎风区,且风速超过1m/s时,温度数据显示外部空气会在风的作用下倒灌到烟囱内,烟囱内的气流受到风的干扰。当外部风向与弯管型出风朝向相同,烟囱内通风量随着风速增加呈线性增加。其次,通过数值模拟研究了不同房间开口和烟囱出口相对位置布置对房间通风的影响。结果显示当房间入口布置在迎风区,烟囱出口在侧风区时,烟囱进风口处的得风量最大。当房间入口布置在侧风区,烟囱出口在背风区时,烟囱进风口处的得风量最小。房间开口与烟囱出口的不同布置影响了房间内的气流组织进而影响烟囱的通风速度和性能。不同开口相对位置下太阳能烟囱内气流存在很大差别。与风速变化相比,不同开口布置对烟囱内气流影响更大。并不是每个开口布置都能为烟囱提供必要的通风率。当房间入口处于侧风区时,无论烟囱出口布置,风速对其影响有限。通过总结实验研究和数值模拟结果,认为风对太阳能烟囱通风的影响不容忽略。风向对烟囱内气流的影响更大。在相同风向风速下,房间入口与烟囱出口的相对位置布置直接决定烟囱进口处气流的大小和流动方向。总结建筑中有利于烟囱通风的开口相对位置布置,便于太阳能烟囱在实际中的应用和安装。