試析建筑自然通風設(shè)計

1、<p>　　試析建筑自然通風設(shè)計</p><p>　　【摘 要】本文作者了介紹在建筑設(shè)計中實現(xiàn)自然通風的幾種技術(shù)；探討了建筑布局、建筑平面、建筑剖面與建筑構(gòu)件在實現(xiàn)建筑自然通風中的作用與方法。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】建筑；自然通風設(shè)計 </p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)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(guān)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(shè)計，是設(shè)計人員需要積極思考的問題。 </p><p>　　1、應(yīng)用自然通風需考慮的因素 </p><p><b>　　1.1室內(nèi)得熱量 </b></p>

3、<p>　　應(yīng)用自然通風的前提是室外空氣溫度比室內(nèi)低，通過室內(nèi)空氣的通風換氣，將室外風引入室內(nèi)，降低室內(nèi)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(nèi)舒適要求的可能性越小。 </p><p>　　1.2 室內(nèi)空氣濕度 </p><p>　　應(yīng)用自然通風對降低室內(nèi)空氣溫度效果明顯，但對調(diào)

4、節(jié)或控制室內(nèi)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(shù)被廣泛應(yīng)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(jù)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(yīng)該超過70dB。同時，自然通風進風口的室外空氣質(zhì)量應(yīng)該滿足有關(guān)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(shù)在城市建筑中應(yīng)用的主要障礙。 </p><p><b>　　2、設(shè)計方法 </b></p><p>　　2.1總體規(guī)劃中的通風設(shè)計 </p><p>　　間距與通風的關(guān)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(dǎo)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生正壓，側(cè)面產(chǎn)生負壓，背面產(chǎn)生渦流，有氣壓差存在就會產(chǎn)生空氣流動，根據(jù)地區(qū)的主導(dǎo)風向設(shè)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(shè)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(shè)計，直接影響著建筑物內(nèi)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(jù)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(yīng)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(nèi)的熱量的分層作用給室內(nèi)空氣流動提供動力。氣流的方向可以通過對中懸窗、豎轉(zhuǎn)窗及平開窗窗扇角度的改變來調(diào)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(shè)置于地面上方1 m～2 m處，可以確保氣流經(jīng)過使用者頭部區(qū)域。還可以通過固定

9、在墻體上的構(gòu)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(shè)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(shè)計時，首先應(yīng)判讀當?shù)氐娘L玫瑰，以了解常年的風力分布，并據(jù)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(dǎo)風互成垂直的關(guān)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(shè)計中，應(yīng)結(jié)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(jié)果是建筑設(shè)計的基本依據(jù)，建筑師可通過采取豎向設(shè)計，景觀設(shè)計以及單體設(shè)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(jié)構(gòu)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(jù)相關(guān)實驗表明，當出風口面積大于進風口面積 10% 左右時，室內(nèi)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(nèi)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(nèi)流動的方向，在風力較弱時也可促進室

12、內(nèi)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(jié)構(gòu)，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(nèi)，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(nèi)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(yīng)的平面布局規(guī)整、通透，建筑內(nèi)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(nèi)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(shè)

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(nèi)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(chǎn)生的吸力，從室內(nèi)抽取空氣向外排風。 </p><p>　　3.4 新技術(shù)手段的運用 </p><p>　　隨著節(jié)能環(huán)保技術(shù)的大力推廣和發(fā)展，一些利用自然通風的新技術(shù)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(shù)。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(shè)有通風百葉。在夏季，當換氣層內(nèi)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(nèi)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(diào)節(jié)進風量，保持換氣層內(nèi)的熱量，從而降低室內(nèi)熱量損耗。除此之外，諸如設(shè)置太陽能風塔，利用煙囪效應(yīng)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(jié)束語 </b></p><p>　　建筑通風節(jié)能設(shè)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(jīng)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(guān)注。為了保證項目施工的有序進行，設(shè)計人員必須收集各方面的資料，以指導(dǎo)節(jié)能設(shè)計工作。在建筑通風節(jié)能設(shè)計中，首先應(yīng)分析傳統(tǒng)的通風系統(tǒng)存在的不足，了解

17、節(jié)能設(shè)計的各類優(yōu)點，然后再根據(jù)建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況詳細設(shè)計自然通風系統(tǒng)，以保證最終方案的科學(xué)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(shù)[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(shè)計中的應(yīng)用[J].河南科技大學(xué)學(xué)報，2011，（5）. </p><p>　　[4]肖瓊.自然通風在現(xiàn)代建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2008，（10）. </p><p><b>　　作者簡介： </b></p><p>　　武建軍 ，內(nèi)蒙古人，就職于巴彥淖爾市