建筑自然通風(fēng)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘 要：目前，隨著社會的進(jìn)步，建筑業(yè)的發(fā)展，人們對建筑的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性及舒適性等都提出了較高的要求。本文就自然通風(fēng)在建筑中的作用及在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用做了闡述。文章重點(diǎn)講解了與之相關(guān)的內(nèi)容。指出了自然通風(fēng)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，進(jìn)而論證了在建筑設(shè)計(jì)中如何實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。旨在引起在建筑設(shè)計(jì)中對自然通風(fēng)傳統(tǒng)技術(shù)的重視。

關(guān)鍵詞：建筑；自然通風(fēng)；設(shè)計(jì)

自古以來，自然通風(fēng)在建筑中作為防熱、防濕的主要措施，被廣泛的用到世界各地的許多的建筑中。我們常會看到在傳統(tǒng)的民居中都有這樣一種做法，即建筑物外都會設(shè)置較大的窗戶，墻體設(shè)置的也非常的輕便，建筑通常不是在地面上直接建起等等，很顯然這些措施的目的都是一樣的，為了躲避氣候的不利因素，利用自然通風(fēng)換取更舒適的生活環(huán)境。通過分析這些現(xiàn)象，我們可以發(fā)現(xiàn)廣大的群眾對于自然通風(fēng)工藝的運(yùn)用意識。

自從出現(xiàn)空調(diào)以后，我們能夠更加主動(dòng)地去掌控環(huán)境，不需要像過去那樣去一位的適應(yīng)環(huán)境了。創(chuàng)造前所未有的室內(nèi)舒適氣候要求，由于它的大面積的使用，人們開始忽視自然通風(fēng)。不過，在當(dāng)今時(shí)代， 在今天全球能源緊張、空氣品質(zhì)（IAO）惡化以及建筑綜合征（SBS）等，為了保持良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)，此時(shí)我們要再次認(rèn)真地分析該自然通風(fēng)的相關(guān)技術(shù)。正是因?yàn)檫@種前提條件，將自然通風(fēng)工藝應(yīng)用到當(dāng)代的建筑中，具有非常顯著的意義。

1 原理分析

我們平時(shí)說建筑的自然通風(fēng)，實(shí)際上是經(jīng)過物體設(shè)置的門窗，此時(shí)會有空氣隨著門窗等進(jìn)入室內(nèi)，并且流通，就會形成氣流。它會受到建筑物外表面的壓力以及門窗開口的特點(diǎn)影響。壓力分布是動(dòng)力，而各開口的特點(diǎn)則決定了流動(dòng)阻力。對自然通風(fēng)來說，建筑中的空氣運(yùn)動(dòng)主要有兩個(gè)要素，風(fēng)壓以及室內(nèi)外空氣密度差。兩者可以獨(dú)立對空氣產(chǎn)生作用，也可結(jié)合到一起產(chǎn)生作用。在具體的建筑里，很多時(shí)候都是上述兩者融合到一起作用的，只不過兩者有大有小而已。因?yàn)闅夂蛞约帮L(fēng)向和建筑的狀態(tài)等等都會影響到風(fēng)壓，上述兩者的結(jié)合并非是單純意義上的組合，所以，設(shè)計(jì)者要深入的分析其中的要素，確保兩者能夠呈現(xiàn)出互相補(bǔ)充的作用，確保自然通風(fēng)效果合理、有效。

2 自然通風(fēng)的意義

目前，許多建筑中都開始使用自然通風(fēng)技術(shù)，之所以大力推崇此項(xiàng)技術(shù)，就是為了用其帶替空調(diào)體系，降低能耗。在此步驟中有兩項(xiàng)內(nèi)容是非常關(guān)鍵的。首先是實(shí)現(xiàn)有效被動(dòng)式制冷，在外界的溫度以及濕度等非常小的時(shí)候，它能夠在不使用能源的狀態(tài)下進(jìn)行降溫減濕活動(dòng)，將室內(nèi)的溫度和水分降低，確保給人一種舒適感。它不僅能夠降低對能源的使用，減少污染，而且是一種完全和諧的發(fā)展理念。其次是能夠帶來非常清新的新風(fēng)，對于提升人的身心健康來講意義非常的重大。目前空氣質(zhì)量下降的關(guān)鍵問題就是因?yàn)闆]有足夠的新風(fēng)進(jìn)入其中。長時(shí)間的使用空調(diào)，引發(fā)了許多問題，使用自然的通風(fēng)能夠?qū)⑽輧?nèi)的不清新的氣體去除，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)人與自然地和諧發(fā)展。

3 設(shè)計(jì)中對自然通風(fēng)利用的具體分析

在進(jìn)行當(dāng)代的房屋建筑設(shè)計(jì)的時(shí)，要充分利用自然通風(fēng)技術(shù)，在運(yùn)用的過程中，要充分結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颉h(huán)境條件，采取相適應(yīng)的技術(shù)措施，并借鑒以往形式中的優(yōu)點(diǎn)，才能保證自然通風(fēng)達(dá)到良好的生態(tài)效能。

3.1 設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的限制因素

3.1.1 室內(nèi)得熱量的限制

使用此項(xiàng)通風(fēng)有一個(gè)必要的條件，即外界的溫度要比室內(nèi)的低一些，確保外界的流入屋內(nèi)，以減小屋內(nèi)的氣溫。非常明顯，當(dāng)里面和外界的溫度差非常大的話，降溫取得的功效就會更加的顯著。針對那些全部都靠著此種通風(fēng)來降溫的建筑來說，它的功效并非是單一要素決定的，來自于多方面的內(nèi)容，而得熱量就是非常顯著的內(nèi)容，假如該項(xiàng)數(shù)值非常大的話，那么經(jīng)過降溫而獲取舒適性的能力就非常小。

3.1.2 建筑環(huán)境的要求

采用此項(xiàng)方法之后，屋內(nèi)的環(huán)境大部門都得靠外在的條件來調(diào)整，除空氣自身的濕度以及溫度等要素之外，建筑中的空氣的質(zhì)量以及聲音的控制也會受到外在環(huán)境的影響。

3.1.3 建筑具體的方位

通常規(guī)定，物體的立面要和交通主線之間有二十米左右的間隔，目的是為了防止發(fā)生噪音以及空氣污染等問題。地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向與風(fēng)速根據(jù)當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向與風(fēng)速確定自然通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，特別注意建筑是否處于周圍污染空氣的下游。因?yàn)槌鞘泻娃r(nóng)村的環(huán)境本身有著非常大的差異，其對通風(fēng)體系帶來的作用也是有著顯著地區(qū)別的，尤其是建筑附近的一些物體會對其附近風(fēng)向以及光線等產(chǎn)生一定的作用。

3.1.4 建筑形狀及朝向

通常建筑自身的寬數(shù)會對此種通風(fēng)有一定的影響。通常其寬度小于十米時(shí)可用一側(cè)通風(fēng)的措施。當(dāng)該數(shù)值小于十五米的時(shí)候可用雙向的措施。如果不這樣的話，就要使用別的一些方法進(jìn)行搭配，例如煙囪結(jié)構(gòu)或機(jī)械通風(fēng)與自然通風(fēng)的混合模式等。建筑朝向?yàn)榱顺浞掷蔑L(fēng)壓作用，系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口應(yīng)該面對建筑周圍的主導(dǎo)風(fēng)向。

3.2 自然通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求

3.2.1 建筑群與建筑體型的設(shè)計(jì)

建筑群的布局對自然通風(fēng)的影響效果很大。考慮單體建筑得熱與防止太陽過度輻射的同時(shí)，應(yīng)該盡量使建筑的法線與夏季主導(dǎo)風(fēng)向一致；然而對于建筑群體，若風(fēng)沿著法線吹向建筑，會在背風(fēng)面形成很大的漩渦區(qū)，對后排建筑的通風(fēng)不利。在建筑設(shè)計(jì)中要綜合考慮這兩方面的利弊，根據(jù)風(fēng)向投射角對室內(nèi)風(fēng)速的影響來決定合理的建筑間距，同時(shí)也可以結(jié)合建筑群體布局的改變以達(dá)到縮小間距的目的。因?yàn)榍芭诺慕ㄖ笈诺耐L(fēng)有一定的不利作用，所以在單體設(shè)計(jì)中還應(yīng)該結(jié)合總體的情況對建筑的體型，包括高度、進(jìn)深、面寬乃至形狀等實(shí)行一定的控制。

3.2.2 維護(hù)結(jié)構(gòu)開口的設(shè)計(jì)

建筑物開口的優(yōu)化配置以及開口的尺寸、窗戶的型式和開啟方式，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。根據(jù)測定，當(dāng)開口寬度為開間寬度的1/3～2/3時(shí)，開口大小為地板總面積的15%-25%時(shí)，通風(fēng)效果最佳。

3.2.3 注重“穿堂風(fēng)“的組織

“穿堂風(fēng)“是自然通風(fēng)中效果最好的方式。所謂“穿堂風(fēng)“是指風(fēng)從建筑迎風(fēng)面的進(jìn)風(fēng)口吹人室內(nèi)，穿過房間，從背風(fēng)面的出風(fēng)口流出。顯然進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口之間的風(fēng)壓差越大，房屋內(nèi)部空氣流動(dòng)阻力越小，此時(shí)就越利于通風(fēng)。

3.2.4 設(shè)計(jì)豎井，提升氣流運(yùn)行速率。

常見的豎井控制通常由如下的一些樣式

（1）純開放空間--現(xiàn)在，很多的建筑都帶有中庭區(qū)域，此舉的目的是為了便于大規(guī)模的建筑獲取充分的光線。站在其他的層面來看，可以通過其中的熱壓來獲取此項(xiàng)通風(fēng)。

（2）“煙囪”空間，又叫風(fēng)塔--由垂直豎井和幾個(gè)風(fēng)口組成，在房間的排風(fēng)口末端安裝太陽能空氣加熱器以對從風(fēng)塔頂部進(jìn)入的空氣產(chǎn)生抽吸作用。該系統(tǒng)類似于風(fēng)管供風(fēng)系統(tǒng)。對于通風(fēng)不是很好的區(qū)域來講，可以利用高出屋面的風(fēng)斗，將上部的空氣引入到物體之中，來加速建筑內(nèi)部的空氣流通。

4 結(jié)語

眾所周知，通風(fēng)是所有建筑的基礎(chǔ)功效，是一個(gè)非常久遠(yuǎn)并且當(dāng)今高度關(guān)注的問題。減少建筑對能源的使用，確保其能夠和環(huán)境有效地協(xié)調(diào)，成為了符合其基本功效之后的最主要的追求。在當(dāng)今的設(shè)計(jì)里，不但重視其自然通風(fēng)工藝，最主要的是看中把這個(gè)傳統(tǒng)的手段和所處地區(qū)的氣候特征等多種要素融匯到一起進(jìn)行分析，得到多層面的，綜合的建筑工藝。總之，自然通風(fēng)技術(shù)作為一種生態(tài)技術(shù)，相信隨著生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展理念的不斷發(fā)展，自然通風(fēng)這種廉價(jià)、健康的通風(fēng)方式將會越來越多地被利用到建筑設(shè)計(jì)中去。