綠色建筑中的自然通風

王乃川

（廈門市經緯建筑設計有限公司）

綠色建筑中的自然通風

王乃川

（廈門市經緯建筑設計有限公司）

隨著我國建筑行業的發展趨勢，綠色建筑大受人們歡迎，大力建設綠色建筑，逐漸成為當代建筑行業建筑建設的主流。在綠色建筑中，自然通風設計是其重要的構成部分。在綠色建筑中合理的進行自然通風設計，能夠有效減少資源的耗費量，以達到節能環保的目的，同時推動建筑行業的快速發展。

綠色建筑；自然通風設計 ；熱壓；風壓；節能

1 概述

綠色建筑中的自然通風主要是利用建筑內部和外部的風力、熱壓所形成的風推進空氣流動從而實現通風換氣。自然通風主要作用是通過通風換氣來改善室內空氣質量、實現降溫通風功能。自然通風是現在綠色建筑中普遍采用的節約空調能耗、改善建筑熱環境的新技術，從而減少能源消耗。采用自然通風，具有重要意義：

⑴實現有效的改變室內溫度。當建筑室外的空氣溫度與室內不同時，利用自然通風能夠在不消耗空調系統、電能資源的前提條件下，降低或升高建筑室內溫度，交換室內外空氣，從而為室內提供適宜、舒適溫度。

⑵自然通風能夠提供清潔、新鮮的新風，有利于人體心理及生理健康。建筑室內空氣質量較低的主要原因是由于新風量的缺少。人體長期處于空調設置的恒溫環境下，容易導致抵抗力下降，產生各類疾病。采用自然通風，能夠在排除室內渾濁空氣的同時，滿足人類和大自然交往的心理需求。

2 綠色建筑和自然通風的定義

⑴綠色建筑。所謂的綠色建筑，是指建筑在全壽命的周期之內，在資源上能夠進行最大的節約，比如節地、節能、節水以及節材等，能減少污染，對環境進行保護，并能為人類提供舒適、健康以及高效的使用空間，能夠做到和睦相處，諧平共生。

⑵自然通風。建筑內部是不是具備通風條件，將對人們的健康起著重大影響。具有通風條件的建筑內部，通過空氣的流通以及氣流對人體的影響，并通過對室內溫度、氣溫以及內表面的溫度，對人們的健康進行間接影響。關于自然通風所產生的作用，人們通常認為有3種功能，且功能不同：第一，熱舒適通風。皮膚如果過于潮濕，會引起不舒適的感覺，這類通風可以對皮膚的不舒適起到改善作用，可以幫助體內散熱。第二，健康通風。這類通風可以保持室內的空氣質量。第三，降溫通風。當室內溫度比室外溫度高時，可以對建筑構件進行降溫。根據有關資料表明，當室內與室外的溫度相差比較大的時候，開窗達到十分鐘以上，就可以對室內空氣換氣一次，溫度相差不大時，大約三十分鐘左右會換氣一次。熱壓與風壓是自然通風的最基礎的條件，因此，為了實現通風，通常依靠三種方法：第一，通過對熱壓的利用進行通風；第二，通過對風壓的利用進行通風；第三，通過對風壓與熱壓的利用進行通風。

①通過對熱壓的利用進行通風

煙囪的主要作用是拔火拔煙，把煙氣排走，凈化室內的空氣，這就是所謂的“煙囪效應”。而通過對熱壓的利用進行通風，就是根據以上原理，再根據建筑內部空氣密度的差別，冷空氣下降，熱空氣上升的原理，促進自然通風的形成。在熱壓作用的進行下，進風、出風風口高度的區別，以及室內外的溫度差，都會對它產生影響，在溫度差越大，高度差也越大的情況下，會使熱風通風具有很明顯的效果。

②通過對風壓的利用進行通風

這里所說的風壓，是指空氣流在受到外物阻擋的情況下所產生的靜壓。當風面對著建筑物正面吹襲時，建筑物的表面會進行阻擋，這股風處在迎風面上，靜壓自然增高，并且有了正壓區的產生，這時氣流再向上進行偏轉，并且會繞過建筑物的側面以及正面，并在側面和正面上產生一股局部渦流，這時靜壓會降低，負壓差會形成，而風壓就是對建筑背風面以及迎風面壓力差的利用，壓力差產生作用，室內外空氣在它的作用下，壓力高的一側向壓力低的一側進行流動，并且這個壓力差與建筑與風的夾角、建筑形式、四周建筑布局等幾個因素關系密切。

⑶通過對風壓與熱壓的利用進行通風。

建筑中能夠產生自然通風，經常是在風壓與熱壓共同作用情況下進行的，只是由于它們之間作用的程度不一，所以對建筑物整體自然通風的作用也不同。對于熱壓而言，由于它具有的相對穩定性，更容易產生煙囪效益的拔風作用；對于風壓作用而言，因為經常受到地方風、大氣環流以及周圍形狀、建筑形狀的影響，所以比較不穩定。因此，當熱風與風壓同時作用的情況下，甚至可能有減弱通風效果的狀況出現。當熱壓與風向作用的流線方向保持一致時，它們之間會相互促進；反之，它們之間就會產生阻礙作用，并且對自然通風產生影響。

3 綠色建筑中的自然通風設計

3.1 進風口窗戶的面積大小以及窗口的朝向問題

室內空氣的流動主要受到進風口窗戶面積大小以及窗戶朝向的影響。要想使得綠色建筑室內空間具有良好的通風性，就要對進風口進行合理的設計，使得進風口的面積小于出風口面積，兩者之間的差距值最好控制在10m2左右。另外，要對綠色建筑窗口的朝向進行合理的設計，如果綠色建筑的窗戶設計在相鄰的兩面墻上，則可以直接對著風向進行開窗處理，而如果將窗戶設計在相對的兩面墻上，則房間的方向就不要順著主導方向開窗。在綠色建筑中利用窗戶進行自然通風，要嚴格注意窗戶的設計位置，使得室內空間可以形成一定的風壓，利用加大的風壓對較小的風壓進行推動，就會產生自然通風。

3.2 利用雙層玻璃幕墻

就節能的效果來說，外遮陽設備要比內遮陽節能效果要好。但是外遮陽設備的造價較高，而且對于建筑的美觀度也有一定的影響，因此，在綠色建筑通風設計中并不常用。而采用內遮陽進行通風設計，其節能的效果又不太理想，所以可以將兩者進行結合，采用雙層玻璃幕墻，來進行通風設計，這主要是利用了雙層玻璃之間留有的一定空隙，來實現的自然通風。在夏季的時候，建筑室外的空氣溫度較高，而室內的空氣溫度則較低，冷熱空氣的交替會在雙層玻璃幕墻中形成一定的風壓，從而實現自然通風。而在冬季時，雙層玻璃幕墻之間會吸收太陽光的溫度，形成一定的溫室環境，利用自然陽光的溫度，使得維護結構表面的溫度得到提升，使得室內溫度得到有效的保存，從而有利于降低熱能的消耗，實現節能的目的。在綠色建筑中，利用雙層玻璃幕墻進行節能，主要的應用優勢包括以下幾個方面：首先是利用雙層玻璃幕墻可以實現夜間的自然通風；其次雙層玻璃幕墻對于噪音可以產生有效的阻隔作用，使得建筑室內不會受到噪音的嚴重影響，從而保障人們的休息；最后，雙層玻璃幕墻能夠減少開窗通風，對室內的溫度能夠進行有效的控制，不會因為開窗通風而對室內溫度造成影響，這樣能夠有效減少熱能的消耗，以達到節能的目的。

3.3 利用中庭

在現代建筑中，中庭設計逐漸受到人們的重視，很多的建筑中都會設計有中庭結構，之所以設計中庭是為了有效提高建筑的采光度和增加室內空間的美觀效果，但是如果在進行中庭設計的時候，出現設計上的失誤或者是中庭結構的設計不夠規范，那么不僅會使得中庭的作用無法有效的發揮，還會使得能源的消耗加劇，不利于節能工作的開展。所以，在進行中庭設計時，要注意利用中庭的熱壓作用，使得中庭可以實現自然通風，充分利用中庭的自然通風性能，以降低綠色建筑中中庭建設對能源的消耗，從而實現綠色建筑的可持續發展。

3.4 屋頂部分

屋頂是建筑設計中重要的構成部分，在綠色建筑中，屋頂的形式也決定了其節能的效果。同時不同的屋頂形式也會產生不同的自然通風效果，對于通風來說不同的屋頂形狀會對建筑室外的風壓造成影響，同時也對自然通風效果造成影響。在選擇屋頂形狀時，要盡量選擇翼形屋頂等結構形式，促使外界氣壓形成高壓區和低壓區，并輔助于機械通風器從而促進建筑自然通風效果的實現。依據相關實驗結果表明，屋頂形狀和高度對室內氣流的分布和流速也具有重要影響，通過合理設計屋頂高度和屋頂形式，可以改善建筑自然通風效果，最大限度實現建筑節能。

4 自然通風的節能和綠色建筑的低能耗之間的聯系

綠色建筑其實就是一種環保建筑，并且可持續發展，綠色建筑也可以稱為生態建筑，在建筑的全生命周期內，綠色建筑是以對能源的充分利用以及節約能源作為目標，并且為人們提供健康、舒適的生活環境以及工作空間。綠色建筑以低能耗的技術策略，減少了對自然環境的影響。綠色建筑采用了綠色技術與環境技術，不僅能減少建筑能耗，還能充分地對自然資源進行利用，而自然通風作為舒適、健康以及節能的室內環境的調節方式，成為綠色建筑不可缺少的一項內容。作為一種生態技術，自然通風在實際的運用時，要結合建筑材料、太陽能、自動控制以及自然采光等特點，并通過對計算機模擬技術的運用，根據實際案例進行研究。隨著人們對生態技術的追求，人們對于這種健康、廉價的自然通風將會越來越喜歡，并且會更多地被利用。

5 結語

在建筑設計時通風問題將會更具復雜性，可能不再是簡單的通風換氣而是要考慮更多舒適性問題，比如怎樣消除PM2.5，怎樣降低室外的噪音傳入室內等。綠色低碳已經是建筑行業的主流發展趨勢，實現綠色設計理念，不僅將享有巨大的市場份額和可觀的利潤來源，更是對中國未來社會發展的一種責任，所獲得的也將是經濟效益和社會效益的雙豐收?！?/p>

［1］王英童.探尋適應地域性特點的通風策略［J］.低溫建筑技術，2009.31.

［2］楊暉.綠色建筑中的自然通風［J］.節能與環保，2003.5.