試析建筑自然通風(fēng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　試析建筑自然通風(fēng)設(shè)計(jì)</p><p>　　【摘 要】本文作者了介紹在建筑設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)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(shí)現(xiàn)建筑自然通風(fēng)中的作用與方法。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】建筑；自然通風(fēng)設(shè)計(jì) </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(guó)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(duì)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(fēng)系統(tǒng)是建筑中的重要組成部分，做好建筑通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)人員需要積極思考的問(wèn)題。 </p><p>　　1、應(yīng)用自然通風(fēng)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(fēng)的前提是室外空氣溫度比室內(nèi)低，通過(guò)室內(nèi)空氣的通風(fēng)換氣，將室外風(fēng)引入室內(nèi)，降低室內(nèi)空氣的溫度。對(duì)于完全依靠自然通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)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(gè)重要因素，得熱量越大，通過(guò)降溫達(dá)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(fēng)對(duì)降低室內(nèi)空氣溫度效果明顯，但對(duì)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(fēng)措施一般不能在非常潮濕的地區(qū)使用。但對(duì)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(guó)），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(biāo)準(zhǔn)要求，采用自然通風(fēng)的建筑，其建筑外的噪音不應(yīng)該超過(guò)70dB。同時(shí)，自然通風(fēng)進(jìn)風(fēng)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(fēng)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(diǎn)，從而成為自然通風(fēng)技術(shù)在城市建筑中應(yīng)用的主要障礙。 </p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)方法 </b></p><p>　　2.1總體規(guī)劃中的通風(fēng)設(shè)計(jì) </p><p>　　間距與通風(fēng)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(fēng)，建筑物宜與主導(dǎo)風(fēng)向呈30b-

6、45b角，并采用前后錯(cuò)列、斜列、前低后高、前疏后密等布局措施，使整個(gè)建筑群都受益。建筑物的間距、屋頂坡度都對(duì)風(fēng)向和漩渦風(fēng)的產(chǎn)生及正負(fù)風(fēng)壓值的大小有著直接的影響。建筑物越長(zhǎng)、越高，進(jìn)深越小，其背風(fēng)面產(chǎn)生的渦流區(qū)越大，流場(chǎng)越紊亂，對(duì)減少風(fēng)速、風(fēng)壓有利。建筑的迎風(fēng)面產(chǎn)生正壓，側(cè)面產(chǎn)生負(fù)壓，背面產(chǎn)生渦流，有氣壓差存在就會(huì)產(chǎn)生空氣流動(dòng)，根據(jù)地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向設(shè)計(jì)合理的間距，為建筑組織良好的自然通風(fēng)提供了可行性。 </p><p&g

7、t;　　2.2 開口的設(shè)計(jì) </p><p>　　自然通風(fēng)通過(guò)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(jì)，直接影響著建筑物內(nèi)部的空氣流動(dòng)以及通風(fēng)效果。a.開口的大小存在一個(gè)優(yōu)化組合的問(wèn)題。房間開口尺寸的大小，直接影響著風(fēng)速和進(jìn)氣量，開口大，則氣流場(chǎng)較大?？s小開口面積，流速雖然相對(duì)增加，但氣流場(chǎng)縮小。根據(jù)測(cè)定，當(dāng)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(shí)，通風(fēng)效率最佳。b.開口的開啟方式應(yīng)靈活。在氣流穿過(guò)一個(gè)空間時(shí)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(shí)可以放出去，又能把新鮮空氣從底部引進(jìn)來(lái)，這樣就會(huì)因該空間內(nèi)的熱量的分層作用給室內(nèi)空氣流動(dòng)提供動(dòng)力。氣流的方向可以通過(guò)對(duì)中懸窗、豎轉(zhuǎn)窗及平開窗窗扇角度的改變來(lái)調(diào)節(jié)。c.開口的相對(duì)位置也會(huì)直接影響氣流路線。建議將進(jìn)風(fēng)口設(shè)置于地面上方1 m～2 m處，可以確保氣流經(jīng)過(guò)使用者頭部區(qū)域。還可以通過(guò)固定

9、在墻體上的構(gòu)件或窗戶上的百葉來(lái)控制氣流的強(qiáng)度和流場(chǎng)分布。 </p><p>　　3、建筑設(shè)計(jì)與自然通風(fēng) </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(fēng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)判讀當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)玫瑰，以了解常年的風(fēng)力分布，并據(jù)此在總圖上進(jìn)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(fēng)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(fēng)面會(huì)形成較大的漩渦區(qū)，對(duì)處于靠后建筑的通風(fēng)會(huì)有不利影響。所以，在總圖設(shè)計(jì)中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)建筑單體的面寬，高度，間距等指標(biāo)進(jìn)行分析，以合適的布局和體量獲得最佳的整體自然通風(fēng)效果。其次是對(duì)項(xiàng)目用地的環(huán)境分析，如地勢(shì)是否有高差，其高差是處于迎風(fēng)面還是背風(fēng)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(duì)環(huán)境分析的結(jié)果是建筑設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，建筑師可通過(guò)采取豎向設(shè)計(jì)，景觀設(shè)計(jì)以及單體設(shè)計(jì)等方面，減弱不利因素，為實(shí)現(xiàn)自

11、然通風(fēng)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(fēng)的效果，其開口的位置，尺寸及朝向可通過(guò)具體分析進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)出風(fēng)口面積大于進(jìn)風(fēng)口面積 10% 左右時(shí)，室內(nèi)風(fēng)速可達(dá)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(dòng)的路線，進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口之間的高差，可改變氣流在室內(nèi)流動(dòng)的方向，在風(fēng)力較弱時(shí)也可促進(jìn)室

12、內(nèi)通風(fēng)。另一方面，開口的形式也是影響通風(fēng)的一個(gè)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(hù)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(fēng)效果，使外部風(fēng)力難以進(jìn)入室內(nèi)，從而進(jìn)一步的增加了建筑對(duì)機(jī)械通風(fēng)的依賴。相比之下，平開窗一般可較好的引入風(fēng)力，而通風(fēng)百葉在引入風(fēng)力的同時(shí)，還可對(duì)風(fēng)力引入的角度進(jìn)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(fèi)者在選購(gòu)住宅時(shí)，多傾向于選擇南北通透的板式建筑，其優(yōu)勢(shì)正是因?yàn)榘迨浇ㄖM(jìn)深較小，利于采光和通風(fēng)。而且如果與之對(duì)應(yīng)的平面布局規(guī)整、通透，建筑內(nèi)部空氣流動(dòng)的阻力就越小，通風(fēng)也就越流暢，易形成所謂的“穿堂風(fēng)”。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(fēng)效果就明顯不如住宅。而對(duì)于進(jìn)深較大，利用風(fēng)壓通風(fēng)有困難的建筑，可通過(guò)設(shè)

14、置采光中庭等開放式豎向空間，利用熱壓通風(fēng)的原理，促進(jìn)室內(nèi)空氣循環(huán)。此外，還可通過(guò)拔風(fēng)井和無(wú)動(dòng)力排氣風(fēng)帽，借助外部風(fēng)力對(duì)風(fēng)帽作用時(shí)產(chǎn)生的吸力，從室內(nèi)抽取空氣向外排風(fēng)。 </p><p>　　3.4 新技術(shù)手段的運(yùn)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(fēng)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(lái)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(diǎn)是，兩層玻璃幕之間留有一定寬度的通風(fēng)換氣層，該換氣層上下貫通，并在底部和頂部設(shè)有通風(fēng)百葉。在夏季，當(dāng)換氣層內(nèi)的空氣被加熱時(shí)，熱空氣向上流動(dòng)，從頂部的百葉排出。同時(shí)，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(fēng)，以達(dá)到自然冷卻的效果。而在冬季，上下兩端的百葉通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)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(yáng)能風(fēng)塔，利用煙囪效應(yīng)進(jìn)行自然通風(fēng)的手段也不失為對(duì)傳統(tǒng)拔風(fēng)井的創(chuàng)新。

16、</p><p><b>　　4、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　建筑通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)具有多方面的優(yōu)勢(shì)，既能滿足現(xiàn)代建筑施工的需要，也能減少能量消耗，以實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)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(xiàng)目施工的有序進(jìn)行，設(shè)計(jì)人員必須收集各方面的資料，以指導(dǎo)節(jié)能設(shè)計(jì)工作。在建筑通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)分析傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)存在的不足，了解

17、節(jié)能設(shè)計(jì)的各類優(yōu)點(diǎn)，然后再根據(jù)建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況詳細(xì)設(shè)計(jì)自然通風(fēng)系統(tǒng)，以保證最終方案的科學(xué)性。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]王鵬，譚剛.生態(tài)建筑中的自然通風(fēng)[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(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.

18、 </p><p>　　[3]韋峰.建筑自然通風(fēng)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，（5）. </p><p>　　[4]肖瓊.自然通風(fēng)在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2008，（10）. </p><p><b>　　作者簡(jiǎn)介： </b></p><p>　　武建軍 ，內(nèi)蒙古人，就職于巴彥淖爾市