試析建筑自然通風設計

1、<p>　　試析建筑自然通風設計</p><p>　　【摘 要】本文作者了介紹在建筑設計中實現(xiàn)自然通風的幾種技術；探討了建筑布局、建筑平面、建筑剖面與建筑構件在實現(xiàn)建筑自然通風中的作用與方法。 </p><p>　　【關鍵詞】建筑；自然通風設計 </p><p>　　隨著科學技術的日新月異，能源短缺已不容忽視，節(jié)約能源已受到世界性的普遍關注，在我國亦不例外

2、，因此，必須從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略出發(fā)，使建筑盡可能少地消耗不可再生資源，降低對外界環(huán)境的污染，并為使用者提供健康、舒適、與自然和諧的工作及生活空間。通風系統(tǒng)是建筑中的重要組成部分，做好建筑通風系統(tǒng)的節(jié)能設計，是設計人員需要積極思考的問題。 </p><p>　　1、應用自然通風需考慮的因素 </p><p><b>　　1.1室內得熱量 </b></p>

3、<p>　　應用自然通風的前提是室外空氣溫度比室內低，通過室內空氣的通風換氣，將室外風引入室內，降低室內空氣的溫度。對于完全依靠自然通風系統(tǒng)進行降溫的建筑，其使用效果則取決于很多因素，建筑的得熱量是其中的一個重要因素，得熱量越大，通過降溫達到室內舒適要求的可能性越小。 </p><p>　　1.2 室內空氣濕度 </p><p>　　應用自然通風對降低室內空氣溫度效果明顯，但對調

4、節(jié)或控制室內空氣的濕度，效果甚微。因此，自然通風措施一般不能在非常潮濕的地區(qū)使用。但對于室外環(huán)境中空氣溫、濕度比較溫和適宜的地區(qū)（如英國），該技術被廣泛應用而且非常成熟。 </p><p>　　1.3 環(huán)境噪音和空氣污染物 </p><p>　　根據目前的一些標準要求，采用自然通風的建筑，其建筑外的噪音不應該超過70dB。同時，自然通風進風口的室外空氣質量應該滿足有關衛(wèi)生要求?？墒侨缃裨谝?/p>

5、些大中型城市，自然通風環(huán)境噪音水平和空氣污染物濃度是目前城市環(huán)境治理中的難點，從而成為自然通風技術在城市建筑中應用的主要障礙。 </p><p><b>　　2、設計方法 </b></p><p>　　2.1總體規(guī)劃中的通風設計 </p><p>　　間距與通風的關系如下：為使建筑群每一幢房屋都能較好地獲得自然通風，建筑物宜與主導風向呈30b-

6、45b角，并采用前后錯列、斜列、前低后高、前疏后密等布局措施，使整個建筑群都受益。建筑物的間距、屋頂坡度都對風向和漩渦風的產生及正負風壓值的大小有著直接的影響。建筑物越長、越高，進深越小，其背風面產生的渦流區(qū)越大，流場越紊亂，對減少風速、風壓有利。建筑的迎風面產生正壓，側面產生負壓，背面產生渦流，有氣壓差存在就會產生空氣流動，根據地區(qū)的主導風向設計合理的間距，為建筑組織良好的自然通風提供了可行性。 </p><p&g

7、t;　　2.2 開口的設計 </p><p>　　自然通風通過建筑物的開口流入或者流出，則建筑物開口的優(yōu)化配置以及開口的尺寸、窗戶的形式和開啟方式，窗墻面積比等的合理設計，直接影響著建筑物內部的空氣流動以及通風效果。a.開口的大小存在一個優(yōu)化組合的問題。房間開口尺寸的大小，直接影響著風速和進氣量，開口大，則氣流場較大?？s小開口面積，流速雖然相對增加，但氣流場縮小。根據測定，當開口寬度為開間寬度的1/3-2/3，開

8、口面積為地板面積的15%-20%時，通風效率最佳。b.開口的開啟方式應靈活。在氣流穿過一個空間時要提供盡可能多的靈活性，特別要確保熱空氣在房間頂部時可以放出去，又能把新鮮空氣從底部引進來，這樣就會因該空間內的熱量的分層作用給室內空氣流動提供動力。氣流的方向可以通過對中懸窗、豎轉窗及平開窗窗扇角度的改變來調節(jié)。c.開口的相對位置也會直接影響氣流路線。建議將進風口設置于地面上方1 m～2 m處，可以確保氣流經過使用者頭部區(qū)域。還可以通過固定

9、在墻體上的構件或窗戶上的百葉來控制氣流的強度和流場分布。 </p><p>　　3、建筑設計與自然通風 </p><p>　　3.1建筑的布局考量 </p><p>　　建筑師在考慮利用自然通風進行設計時，首先應判讀當?shù)氐娘L玫瑰，以了解常年的風力分布，并據此在總圖上進行適宜的布置。其基本原則是盡量使建筑的朝向與夏季主導風互成垂直的關系，然而需要注意的是，這種情況下布

10、置的建筑，其背風面會形成較大的漩渦區(qū)，對處于靠后建筑的通風會有不利影響。所以，在總圖設計中，應結合實際情況，對建筑單體的面寬，高度，間距等指標進行分析，以合適的布局和體量獲得最佳的整體自然通風效果。其次是對項目用地的環(huán)境分析，如地勢是否有高差，其高差是處于迎風面還是背風面，地表是否有顯著的障礙物等因素都是需要納入考慮的范疇。對環(huán)境分析的結果是建筑設計的基本依據，建筑師可通過采取豎向設計，景觀設計以及單體設計等方面，減弱不利因素，為實現(xiàn)自

11、然通風改善條件。 </p><p>　　3.2 建筑外墻的開口 </p><p>　　建筑外圍結構的開口可直接影響和控制自然通風的效果，其開口的位置，尺寸及朝向可通過具體分析進行優(yōu)化。根據相關實驗表明，當出風口面積大于進風口面積 10% 左右時，室內風速可達到最佳的狀態(tài)。不同方位的開口位置決定著室內空氣流動的路線，進風口與出風口之間的高差，可改變氣流在室內流動的方向，在風力較弱時也可促進室

12、內通風。另一方面，開口的形式也是影響通風的一個重要因素。目前大量的公共建筑如辦公樓，酒店等，均采用玻璃幕墻系統(tǒng)作為外部圍護結構，出于安全及防雨的考慮，玻璃幕墻的開窗往往采用只能開啟一定角度的下懸窗。但這種開窗方式極大的影響了自然通風效果，使外部風力難以進入室內，從而進一步的增加了建筑對機械通風的依賴。相比之下，平開窗一般可較好的引入風力，而通風百葉在引入風力的同時，還可對風力引入的角度進行控制，以獲取更好的效果。 </p>

13、<p>　　3.3 建筑內部空間的布置 </p><p>　　消費者在選購住宅時，多傾向于選擇南北通透的板式建筑，其優(yōu)勢正是因為板式建筑進深較小，利于采光和通風。而且如果與之對應的平面布局規(guī)整、通透，建筑內部空氣流動的阻力就越小，通風也就越流暢，易形成所謂的“穿堂風”。反之，雖然同為板式建筑，內廊式的公寓或酒店，因其平面的隔斷，通風效果就明顯不如住宅。而對于進深較大，利用風壓通風有困難的建筑，可通過設

14、置采光中庭等開放式豎向空間，利用熱壓通風的原理，促進室內空氣循環(huán)。此外，還可通過拔風井和無動力排氣風帽，借助外部風力對風帽作用時產生的吸力，從室內抽取空氣向外排風。 </p><p>　　3.4 新技術手段的運用 </p><p>　　隨著節(jié)能環(huán)保技術的大力推廣和發(fā)展，一些利用自然通風的新技術手段也逐漸被建筑師所采用。其中，雙層玻璃幕墻是近年來低能耗建筑所廣泛采用的新興技術。雙層幕墻與傳統(tǒng)

15、幕墻相比，其最大特點是，兩層玻璃幕之間留有一定寬度的通風換氣層，該換氣層上下貫通，并在底部和頂部設有通風百葉。在夏季，當換氣層內的空氣被加熱時，熱空氣向上流動，從頂部的百葉排出。同時，外界溫度較低的空氣從底部的百葉被吸入，形成換氣層內的自然通風，以達到自然冷卻的效果。而在冬季，上下兩端的百葉通過調節(jié)進風量，保持換氣層內的熱量，從而降低室內熱量損耗。除此之外，諸如設置太陽能風塔，利用煙囪效應進行自然通風的手段也不失為對傳統(tǒng)拔風井的創(chuàng)新。

16、</p><p><b>　　4、結束語 </b></p><p>　　建筑通風節(jié)能設計具有多方面的優(yōu)勢，既能滿足現(xiàn)代建筑施工的需要，也能減少能量消耗，以實現(xiàn)更大的經濟效益。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，節(jié)能降耗得到了各方面的高度關注。為了保證項目施工的有序進行，設計人員必須收集各方面的資料，以指導節(jié)能設計工作。在建筑通風節(jié)能設計中，首先應分析傳統(tǒng)的通風系統(tǒng)存在的不足，了解

17、節(jié)能設計的各類優(yōu)點，然后再根據建筑物的內部結構情況詳細設計自然通風系統(tǒng)，以保證最終方案的科學性。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]王鵬，譚剛.生態(tài)建筑中的自然通風[J].世界建筑，2010，（04）. </p><p>　　[2]陳衍慶，王玉容.建筑新技術[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

18、 </p><p>　　[3]韋峰.建筑自然通風在設計中的應用[J].河南科技大學學報，2011，（5）. </p><p>　　[4]肖瓊.自然通風在現(xiàn)代建筑設計中的應用[J].建材與裝飾，2008，（10）. </p><p><b>　　作者簡介： </b></p><p>　　武建軍 ，內蒙古人，就職于巴彥淖爾市