寒冷地區住宅自然通風換氣策略

摘要：自然通風換氣可以減小建筑能耗，排除室內污染空氣，提高空氣品質及人體舒適度，建筑設計時應該充分予以考慮，本文對寒冷地區住宅利用自然通風換氣提出了相關設計策略。

關鍵詞：寒冷地區住宅；自然通風換氣；設計

引言

隨著全球能源緊張、節能壓力增大，人們對住宅空氣品質惡化的擔憂，及對空調綜合征的厭惡等，人們開始重新審視傳統的氣候適宜性技術--自然通風換氣。自然通風換氣能夠有效的降低能源消耗，也使人們體感更加舒適，更加有利于人的生理和心理健康。

1、自然通風換氣概念及原理

建筑通風的目的是提供人們呼吸用的新鮮空氣或在夏季降低室內溫度，換氣的目的是維護生命安全而必須達到的空氣量要求。自然通風換氣是利用室內外風壓和熱壓引起空氣流動，進行室內外空氣交換。對于風的利用來說，住宅通風主要依靠“風壓”，換氣主要依靠“熱壓”。

2、寒冷地區自然通風換氣設計策略

我國寒冷地區冬寒夏熱，冬季以換氣為主，夏季則以通風降溫為主，在風的利用上應予以區分。

2.1 平面規劃設計

2.1.1地形利用

地形是風土自然形成的形態，是一種潛在的力量。地形對小氣候很有影響，如風經過山谷時，風向和風速都會變化；大面積的河流和湖泊存在時，會形成“海陸風”，住宅的規劃設計時要充分考慮到地形對風的影響，正確導入自然風。

2.1.2總平面布局

住宅總平面布局對室內外風環境影響很大，建筑的背風面會形成風影區，形成渦流，風速、風向變化很大。一般來說，自由式和錯落式布局的小區的自然通風效果較好；另外體量大的住宅間的距離較小時，將會在宅間形成“峽谷風”，導致風速過大，影響室外活動舒適性，冬季能耗增加。

2.1.3 綠化設計

住宅小區內的綠化設計對小區通風環境的改善有著很重要的作用，通常可以利用綠化的遮陽降溫、蒸發降溫、防風引風等方式來實現改善小區的熱環境，使夏季的風引入室內時，空氣溫度已經降低，如對于住宅附近有樹林的地帶，完全可以利用從樹林里吹來的風。

2.2 住宅平面設計及自然換氣組織設計

2.2.1住宅的平面設計

住宅的平面設計與室內通風組織的關系密切，住宅平面設計的好壞直接關系到室內自然通風的效果。

1 平面選型

（1）單元式住宅

單元式（板式）住宅，一般一梯兩至四戶，通常面闊而進深小。特別是一梯兩戶，可以做到南北通透，“穿堂風”對住宅的通風極為有利。對于一梯三至四戶，中間戶北側為交通核，不能夠南北通透，在通風方面存在著先天不足，通常只能通過開啟戶門進行有效通風，設計時可在戶門上方設置百葉或通風窗。

（2）塔式住宅

塔式住宅進深大面寬小，一棟樓只有一個交通核，獨立成棟，環繞著交通核每層布置6～10戶住宅。對其他樓棟住戶的通風、采光影響較小，但塔式住宅自身多數房間不能夠實現南北通透，在組織穿堂風方面存在先天的不足。

2 平面布局設計

住宅平面布局合理，可以提高夏季室內通風的空氣質量，避免二次污染。從自然通風的角度，在住宅平面布局中，宜將起居室及臥室設置在夏季主導風向的上風段，并將衛生間、廚房等產生污染氣體的功能空間布置在下風段。

3 窗洞設計

窗戶位置決定了室內風場的分布，為使室內得到良好的氣流環境，住宅的設計經常通過調整門窗洞口的位置。房間的開口位置，無論開口的平面位置，還是剖面高低，都影響著氣流路線，對室內氣流的分布影響很大。窗戶開口布置應盡量使室內氣流分布均勻，并吹過房間中主要使用部位，氣流在房間內流通區域越大，室內的風場就越均勻，通風效果越好，對室內生活影響越小。另外，窗戶的開啟大小和開啟方式、方向，可以對空氣流量及方向進行控制。

2.2.2住宅自然換氣組織設計

寒冷地區的住宅需要采取專門的防寒措施，理想的住宅是室內空間采取密閉化和氣密化。但氣密化導致居室內的空氣污濁，為獲取清新空氣，即使犧牲室內一些溫暖也必須進行換氣。

目前，多數住宅無針對性的自然換氣設計，住宅的換氣量通常是通過窗戶等的縫隙滲透，或通過開窗來實現。由于節能對窗戶的氣密性進行了規定，單純靠窗戶縫隙等進行空氣滲透實現自然換氣越來越困難。但是，從建筑節能方面考慮，并不建議住戶通過無任何計劃性窗戶縫隙，以及開窗和空調進行換氣。

如自然通風采用“穿堂風”一樣，自然換氣主要通過“煙囪效應”來實現。據說歐洲傳統住宅中用于采暖的壁爐，一般是因為空氣污濁起來了才要點燃。我國寒冷地區冬季采暖，室內外由足夠的溫差，故實現室內自然換氣是可行的，在住宅設計中，在單元中心位置增設換氣風井，在住宅地下室增設補風風管，通過煙囪效應將室內空氣吸出，補風風管設置在小區地下管網以下，通過吸收地溫增加氣流溫度，從而提高新風口的舒適度，抵消部分換氣熱損耗，為更好的控制熱損耗及新風量，戶內新風口和出風口都應設置可調節控制措施。另外，白天還可以通過“煙囪”吸收太陽輻射來增加屋頂換氣口內的溫度，從而增加氣流的上升能力。也可利用季風流過“煙囪”對換氣口產生的負壓，將更多的空氣吸出。

住宅室內自然換氣示意圖

需要說明的是，目前我國華北等地區冬季霧霾情況嚴重，開窗或不開窗都不可取。因此，可根據需要在自然換氣新風口增加空氣過濾裝置及機械加壓送風裝置。

3、結語

住宅自然通風換氣可以減少建筑耗能，克服人們對空調的依賴，提高了住宅室內空氣品質，有利于人的身體和心理健康，設計師在住宅設計時，應予以充分考慮，并貫穿設計始終，通過不斷的探索和實踐，制造出更加舒適、健康、綠色的住宅。

參考文獻：

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