被動式建筑中自然通風的設計策略

梁云鋒

（廣州大學 廣東省廣州市番禺區 510006）

1 引言

在科技發展日新月異的今天，毫不夸張地說，人們可以通過掌握的科技成果可以隨心所欲地對建筑內部的氣候環境進行控制和調節。但這無疑卻催生了對建筑本身思考的惰性，在滿足人們在建筑中對舒適性的要求的同時，卻耗費了大量的資源，甚至是破壞環境以犧牲公眾利益為代價，這未免是背離初衷的。所以隨之而來的環境危機，就使部分警覺的建筑師望向了天空，開始重新審視建筑與環境的關系，開始思考人類后代與地球的未來。所以在1963年出版的《設計結合氣候》一書中就開始提倡了要在建筑中采取被動式方法來減少建筑的能耗，由此拉開了被動式建筑節能技術的發展序幕。而最古老也是最基本的自然通風這種被動式方法，更是在調節室內氣候方面上發揮著關鍵作用。

2 自然通風

自然通風是當今綠色建筑廣泛采用的一種被動式技術，是優化室內空氣的最基本方法。它的存在就是為取代主動式的通風系統，例如空調和抽風。自然通風的優勢有兩點非常可貴，一是不消耗能源，而是能帶來新鮮空氣，而后者對長期處于室內生活或工作的人們的健康來說是極其有利的。現代生活方式的改變使很多人需要長時間地駐守在封閉環境的辦公室里，雖說硬件設施干凈整潔，但由空調所催生的內部循環的恒溫環境卻渾濁不堪，是對人生理和心理上的雙重打擊，所以我們非常有必要在減少能源消耗的前提下，利用自然通風系統去改善質量低劣的室內環境。

2.1 熱壓通風

熱壓通風是利用熱空氣比一般空氣比重小的原理，在建筑局部形成溫度差，使熱空氣上升從建筑的頂部排出，這就是所謂的“煙囪效應”。然后建筑外部的新鮮空氣就自然而然地從建筑底部或側面鉆入室內，從而完成室內空氣的置換，這是種換氣量相對較穩定的通風換氣途徑。

熱壓通風還有細分為升溫方式的輔助熱壓通風和降溫方式的輔助熱壓通風，前者顧名思義就是用電機加熱或太陽能加熱的方法使建筑局部空氣升溫，形成整體性的溫度差，從而促進空氣的流動和增強通風效果；后者降溫方式的原理和升溫的方式一樣，或利用雨水循環或輔以空調系統的方法來實現溫度差和濕度差的變化，來取得良好的被動通風效果。

2.2 風壓通風

風壓通風是風本身在建筑外部繞行的時候產生風壓差，使得建筑內外多個區域的空氣形成激烈的碰撞，從而完成室內外空氣的流通和置換。這就是常說的“穿堂風”，當風徑直地吹向建筑的正面時，由于受到了阻擋而向四周繞行，建筑正面的迎風面就形成了正壓區，而建筑的側面和背面就形成了負壓區，正是這種正負之異產生了空氣流動的源動力。但這種方式相對來說不大穩定，容易造成瞬時通風量過大，且受建筑的形體影響較大，室外不同時刻的不同風環境也影響著建筑的通風效果。所以我們可以在建筑的適當位置采取適宜的構造部件去對風作一個引導或限制，例如窗的位置和開合形式，增設百葉等，又或者在建筑體塊的局部作適當的處理以對風進行引導。

不同的建筑設計能形成不同的自然通風形式，總的概括分有貫流式通風、單面通風和中庭通風。而其在建筑中能否充分發揮功用則影響到整個建筑的節能效果。地域性的氣候都有一定的規律性，我們可以以外部的風環境條件和自身的建筑外形作為根據來思考在建筑局部應該適用熱壓通風還是風壓通風，同時借助相關計算機技術的輔助來驗證或調整我們在建筑設計上的節能策略。

3 小結

21世紀以來隨著能源危機對集體意識的喚醒，人們對建筑的節能降耗要求有增無減。節能本身并不是最終目的（雖然它確實是一個目標），而只是遵照人性維度和人類活動所建造的建筑的一個基本因素。

建筑史很大程度上是設計和建造技術史，技術手段往往決定了建筑的設計表達方式，也決定了建筑的空間形式，進而成為影響建筑觀念和建筑美學的重要因素。通過對綠色建筑節能技術的學習和研究，認識到建筑的設計除了應該追求設計本身的主動性，更要有變被動設防為主動利用能源的設計思想，例如對各種建材的重新認識和合理運用。在建筑的節能和智能化方面，我們還需要不斷地去研究和突破。中國雖在建筑技術這一板塊曾經風騷一時，但無奈現如今沉舟側畔千帆過。或許這是緣于我們與西方不同的思想文化和科學技術體系，重實用成果和即時效益與重理論成果和后世意義，使我們與世界先進水平的科學技術和生產力的發展相較中日漸式微。所以我們在建筑技術這方面還有很長的路要走，需要更深入的研究，使建筑發揮其最大的效益來為人民服務。

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