简析现代建筑自然通风设计

21世纪永恒的主题就是环保节能,发展绿色建筑是未来房地产业发展的大势所趋,只有这样才能节约资源,减少污染,降低能耗,同时保护好我们家园,保证我们的生活环境和生存环境健康发展,实现人、自然、建筑三者之间的可持续发展.本文结合工作实际,主要对现代建筑设计中的自然通风的应用作出相关分析.以供参考!

引言

建筑通风的目的是提供人们呼吸用的新鲜空气或在夏季降低室内温度.空调技术的产生与成熟,使人们可以在一个完全封闭的空间内创造出一个独立的小气候,使室内的温度和湿度始终控制在相对舒适的范围内.但空调并不是万能的,它在现代建筑中的广泛使用所带来的负面影响已经引起了人们的警惕,并着手研究相应的解决措施.给建筑以适当的自然通风是减少使用空调负面影响的有效方法之一.自然通风的建筑可以降低空调耗电量,进而降低生产这些电能的不可再生资源的消耗量和CO2向大气的排放量；对人体而言,自然通风可减少“空调病”和各种通过空气传播的疾病的发病率.

自然通风技术的原理

自然通风是由来自室外风速形成的“压差”和建筑表面的洞口间位置及温度造成的“温差”形成的室内外空气流动.根据压差形成的机理,可以分为风压作用下的自然通风和热压作用下的自然通风.当有风从左边吹向建筑时,建筑的迎风面将受到空气的推动作用形成正压区,推动空气从该侧进入建筑；而建筑的背风面,由于受到空气绕流影响形成负压区,吸引建筑内空气从该侧的出口流出,这样就形成了持续不断的空气流,成为风压作用下的自然通风.自然通风的风压作用和热压作用都随着建筑物的高度的增加而增强.对高层建筑的室内通风是有利的,但是,高层建筑能把城市上空的高速风引向地面,产生“楼房风”的危害,这对周边地区自然通风的稳定性和控制是不利的.

现代建筑设计中实现自然通风的方式与分析

建筑物中的自然通风在实现原理上有由“风压”和“热压”引起的空气流动.在实践中,往往由于条件所限制,单纯利用风压或热压不能满足通风需要,因此又可以有风压和热压结合,甚至采用机械辅助自然通风.

传统的热带民居已经为我们积累了大量自然通风的宝贵经验.现代建筑中对自然通风的利用不局限于传统建筑中的开窗、开门通风,而是需要综合利用室内外条件,在实现上有了更丰富的技术措施和更严格的舒适条件的限制.在建筑设计阶段就开始有意识的根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候、室内热源等,来组织和诱导自然通风；在建筑构件上,通过门窗、中庭、双层幕墙、风塔、屋顶等构件的优化设计,来实现良好的自然通风效果.下面介绍并浅析适用于现代建筑的一些自然通风方式.

通风墙体：国内已经有了对通风墙体探讨的实例,并取得了一定的经验.在北京锋尚国际公寓中通风墙体得到了尝试应用.建筑外墙在EPS聚苯板与具有遮阳功能的瓷板幕墙之间形成流动的空气层,利用热压的原理在空气层内部实现自然通风,流通的气流可以带走空气间层的热量,实现为围护结构降温；同时还带走了间层内部的水蒸气,保护了保温层.

晚间通风的应用

晚间通风系统是一个特殊的通风系统,它可以采用自然通风的形式,也可以采用机械通风.它与一般通风系统的区别在于通风时间在晚上或夜间.晚间通风的应用一般必须与蓄冷结构结合,特别希望建筑的围护结构具有比较大的蓄冷能力.晚间通风的基本原理是在夜间组织大量通风换气,利用温度比较低的室外空气充分冷却室内空气以及相应的围护结构等蓄冷结构,并将冷量蓄存于该结构中；到了白天,室外空气温度比室内高的时候,关闭通风系统,尽量减少建筑通过围护结构的得热,依靠晚上蓄存的冷量抵消建筑白天的空调负荷.晚间通风的使用条件除了要服从自然通风的使用条件外,还必须注意当地室外空气的日较差条件.日较差越大的地方,晚间通风的使用效果越好.研究结果表明,对于日较差小于7℃的地方,晚间通风降温的效果就不再明显.

香港城市建筑通风设计

穿堂风了让使用者与外界景观没有距离感,便有了大面积、少分割的开窗方式,加上大面积玻璃较重、不易开启,固定窗因此产生.往日常见的气窗因被认为造型老气、退流行而舍弃,取而代之的是大面积固定玻璃的景观窗,然而在无敌景观的背后,往往得承受闷热的室内温度及高昂的空调电费.旧式建筑楼高较高,房门有设置气窗.如果都没有气窗,表示当你关起门时,就算开窗,空气也不会对流.此类窗户是否理想?为保留大面积的景观窗,侧边通风用的推射窗可开启角度又不足,易造成通风不良外推90度的窗扇两边都有空间让风吹进来,侧向风打在垂直窗扇上都可以灌进室内.窗户上方以有气窗为佳,两扇对开的横拉窗,保证至少能有一半的通风面积.90度外推的型式,使通风面积几乎是整个开口,外推后窗面开口分成两半,垂直的窗扇则成为导风板,将风导入室内,通风效果更好.

建筑设计应用自然通风的基本原则：建筑布局采用交错排列或前低后高,或前后逐层加高的布置正确选择平面的组合形式；合理栽种树木,有利导风、透风.利用天井、楼梯间引导气流,组织自然通风开口位置的布置应使室内流场分布均匀改进门窗及其他构造,使其有利于导风、排风和调节风量、风速等.

总之,自然通风技术作为一种与气候相适宜的生态技术,在实际运用的过程中,应该结合太阳能、建筑材料、自然采光、地下蓄冷蓄热、自动控制等技术,并运用计算机模拟技术,对实际的案例进行分析,定量的对其进行深入的研究.相信随着生态、可持续发展理念的不断发展,自然通风这种廉价、健康的通风方式将会越来越多地被利用.

（作者单位：安徽华盛国际建筑设计工程咨询

有限公司浙江省分公司）