综述：用于建筑可持续自然通风的太阳能烟囱：设计创新、混合耦合及性能提升的系统综述

《Heat Transfer》：Solar Chimney for Sustainable Natural Ventilation in Buildings: A Systematic Review of Design Innovations, Hybrid Coupling, and Performance Enhancement

　　

摘要

建筑业界一直面临如何在增加能耗的情况下实现可持续自然通风的持久困境，尤其是在不同气候条件下尤为突出。基于系统评价和Meta分析首选报告条目（PRISMA）指南，本系统综述总结了2015年至2026年间关于太阳能烟囱（SC）系统的30项核心研究，涵盖结构设计创新、混合耦合及性能优化策略。所综述的研究报道了烟囱高度为10.5–13 m、腔体深度为12–23 cm、最佳倾斜角为20°至55°，但这些数值取决于几何形状、气候条件和性能目标；所报道的风量缩放遵循 h_c^{1/3} 和 L^{2/3} 规律。与地-空气换热器混合使用可实现24小时连续通风，使室内温度降低3°C–12°C，提供56–388 m3/h的风量，并实现40%的制冷能耗降低。在炎热干旱气候中，观察到温度降低3°C–7°C，每小时换气次数为4–6次。对19,008种设计选项进行多目标优化，使风量加倍（1.2–2.7 m3/s），并将制冷能耗降低30%–32%。在聚氯乙烯管烟囱中，高径比低于16与反向流动相关，而在潮湿气候中辐射冷却效果受限。本综述发现SC作为被动通风系统具有显著潜力，尤其是在混合使用时，但结论指出在实地验证、标准化性能指标、生命周期成本分析及高保真瞬态模型方面仍存在显著差距，需要在未来研究中加以解决，以实现多季节性、可扩展和气候适应性的建筑整合。

利益冲突

作者声明无利益冲突。

数据可用性声明

作者没有需要报告的内容。