关于建筑自然通风设计的思考

关于建筑自然通风设计的思考

何家辉

湖南城市学院规划建筑设计研究院佛山分院广东佛山528000

摘要：在建筑设计过程中，如何合理利用自然通风技术是建筑师的一种重要思维方式。它不仅是一种可持续的节能技术，也是降低建筑运行成本的一种技术手段。值得在现代建筑设计中推广应用。建筑的被动设计方法是为了创造一个舒适健康的室内物理环境，受到建筑师的重视和关注，也是建筑可持续发展的要求。加强室内自然通风是营造舒适健康的室内环境的主要技术措施之一。

关键词：建筑自然；通风设计；思考

引言

在建筑中，实现自然通风可用于空调，为人们提供良好的空气。由于自然通风可以减少空调疾病的发生，自然通风渗透到建筑中，为现代环境保护工作提供了更大的条件。为了保证工程建设的有序进行，设计人员必须收集各方面的数据，指导节能设计。在建筑通风节能设计中，首先要分析传统通风系统的不足，了解节能设计的优点，然后根据建筑内部结构详细设计自然通风系统，以保证最终方案的科学性。

1.应用自然通风需考虑的因素

1.1室内的热量

自然通风的前提是室外空气的温度低于室内空气的温度。通过室内空气的通风，将室外空气引入室内，以降低室内空气的温度。对于完全依赖自然通风系统降温的建筑物，其使用效果取决于许多因素。建筑蓄热是影响建筑热性能的重要因素之一。热量越大，通过冷却达到室内舒适要求的可能性就越小。

1.2自然通风的作用机理分析。

风压是指气流堵塞时产生的静压。如果某一地区的外部风环境良好，则可利用风压实现自然通风。利用风压实现自然通风的原理是：由于建筑物对风的阻塞作用，建筑物迎风面的气流会受到阻碍，从而导致静压上升，而在建筑物的侧风侧和背风侧则会产生局部涡旋，从而减小静压。这样，迎风侧和背风侧之间存在压差，在这种压差作用下，室内和室外空气流动。通常，当其他条件相同时，低温空气的密度高于高温空气的密度。从某种意义上说，只要建筑地板高，室内温度就会相对较高。这是一种利用建筑物内外空气密度的差异形成压差的自然通风方法。结果表明：出入口风口高度差越大，室内和室外温差越大，热压通风效果越明显。事实上，现代建筑实际设计中的自然通风大多是由于两者的协同作用造成的。然而，必须指出的是，相互作用并不是我们传统上所理解的简单的叠加或取消。

1.3环境噪音及空气污染

以自然通风技术为主的楼宇，应符合环境噪音及空气污染的标准。建筑物外环境噪声不应超过70dB，自然风口不应存在明显的空气污染问题，室外空气质量应符合卫生要求。然而，在一些大中型城市的城市环境中，其治理的难点是逐渐严重的雾霾、粉尘等空气污染，以及环境噪声水平的不断提高，这也成为影响自然通风技术在城市建筑中应用的主要障碍，因此有必要对实际情况进行充分的分析和考虑。

2.建筑设计自然通风方式的应用

2.1整体的平面布局

在建筑物整体平面的布置中，利用风通过大厅可以为自然通风提供良好的发展条件。为了实现整个平面的合理布局，促进自然通风的合理应用，在此期间可以考虑建筑物的方向、间距和布置。一般来说，整个建筑的布局都是通过不对齐和斜排列来实现的，这样可以使每一座建筑都能达到良好的通风效果。为确保每个房间也能自然通风，房间的纵轴可垂直于夏季风向，房间可按夏季逆风方向设计。对于建筑物的宽度，也会影响到自然通风的主要方式和主要效果，所以建筑物的宽度应小于10米，以促进单向通风的形成。如果建筑物的宽度小于15米，则可实现双向通风。

2.2合理控制建筑布局与设计体型

建筑物布局受多种因素控制，自然通风效果受建筑物布局和建筑物形状的影响较大。从生态角度看，影响布局的主要因素是阳光和风向。为防止单一建筑的吸热和太阳辐射过大，应尽量使建筑物的正常度与夏季的主导风向保持一致：对于建筑群来说，如果风沿正向建筑物吹来，就会在建筑物背风侧形成一个较大的漩涡区，不利于后楼的通风。因此，在建筑设计中，有必要根据风向投影角对室内风速的影响，确定合理的建筑间距，同时结合建筑群布局的变化，达到减小间距的目的。在单一设计中，还应将整体布局与整体布局相结合，以控制建筑物的形状，包括深度、高度、表面宽度和均匀形状，从而消除前建筑对后置建筑通风的影响。

2.3风压自然通风法及其应用

当气流通过建筑物时，在建筑物的阻塞作用下，建筑物周围和建筑物内外的压力分布会发生变化，由于气流的阻塞和建筑物迎风面功率的降低，会产生正压力。同时，在背风侧和建筑物侧面，由于气流顺畅，动力依然强劲，造成负压。风压自然通风法是利用建筑物迎风面与背风面形成的压差来促进空气自然流动的一种方法。正负压与空气流流向的差异与建筑物间的夹角、建筑物的形状、建筑物周围及外部空气压力的分布等有关。当风垂直吹到建筑物正面时，建筑物的迎风面中心会产生最大的正压，在建筑物的拐角和山脊处产生最大的负压。此时，在风压的正、负压作用下，气流在整个房间内流动，房间的通风量和通风速度将大大提高。在我国建筑空调的设计中，风压法是一种常用的加速室内和室外空气流动的空气循环技术。在我国西北等风源丰富的地区，常采用风压通风方式实现自然通风。设计人员应掌握不同季节风的方向，并在设计中充分利用它们，设计出最佳的建筑风向，充分利用风的自然资源，提高建筑物的自然通风效果。对于深度较大的建筑物，也可在其内部设置管状横向通道，在固定方向关闭，然后向其他方向开放，通风方向清晰，从而形成通道内的负压区域，将空气输送到通道，促进建筑物内部的气流流动。

2.4大空间内的设计思路

随着经济水平的提高，我国的空间建筑越来越大。大型空间暖通空调工程的设计与一般建筑不同，因此有必要根据大空间的空间特性进行特殊设计。由于其功能不同，室内空间在大空间中的高度可能不同，高层建筑物的心房高度可达到约100米，且温度阶梯易形成。根据空间中的居住特性，人群往往密集，但由于人均空间体积较大，通风量的要求不高。具有大空间的建筑物通常使用单个热源来保持温暖。室内空调系统的设计应注意送风系统的合理性。考虑到室内温度梯的存在，可通过上下回路进行送风，注意风量和范围的控制，冬季应适当提高送风速度。

2.5明确建筑朝向以及通风口的面积

由于风压的影响往往以风压系数来表示，因此风压系数的大小与建筑物的方向和通风面积密切相关。此外，不同气候区的主导风向也有很大的不同，因此建筑物的风向与夏季的主导风向是一致的。同时，在进行总体布局时，要控制建筑物的形状（如建筑物的高度和形状）。在此基础上，应根据室内新风量的要求设计通风出口，即有效通风面积和建筑物立面的设计位置。此外，房间的相对位置和开口的大小将直接影响到风速和进风量，因此有必要错开进风口的位置，保持一定的距离，从而有效地改变房间内的气流方向，达到更好的通风效果。

3.结束语

总之，自然通风对建筑节能减排和成本控制有着重要的影响，因此在建筑设计过程中应充分考虑自然通风。然而，为了保证工程建设的有序进行，设计人员必须收集各方面的数据，指导节能设计。在建筑通风节能设计中，首先要分析传统通风系统的不足，了解节能设计的优点，然后根据建筑内部结构详细设计自然通风系统，以保证最终方案的科学性。

参考文献：

[1]王鹏，谭刚.生态建筑中的自然通风[J].世界建筑，2012，（04）.

[2]陈衍庆，王玉容.建筑新技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3]韦峰.建筑自然通风在设计中的应用[J].河南科技大学学报，2013，（05）.