李 軍
(貴州大學勘察設計研究院,貴州 貴陽 550025)
隨著我國國民經濟的發展以及科學技術水平的提升,國內房屋建筑的規劃設計,尤其是房屋建筑規劃設計中,通風設計與通風方案的執行等方面,得到了社會各界的高度重視。在我國現代化的房屋建筑規劃設計與項目管理過程中,通風設計重要性逐漸凸顯出來。因此,如何在房屋建筑規劃建設與管理中,明確房屋建筑的通風設計需求,在遵照房屋建筑通風設計原理下,進行通風設計顯得十分重要。
房屋建筑當中的自然通風設計工作,需要遵循自然通風的設計原理。自然通風原理主要是通過房屋建筑的表面的有用開口,使局部的空間的空氣流動產生氣流。在次環節中,自然通風的風力大小和房屋建筑內部的開口位置等因素會產生影響。開口的位置會直接影響到氣流的大小。自然通風除了可以為室內提供新鮮的流動空氣之外,還可以對環境保護產生積極影響[1]。房屋建筑通風設計中的自然通風原理,主要包括了熱壓、風壓以及熱壓風壓相互結合的三種不同形式。在進行規劃設計的過程中,風壓通風是最基本的自然通風模式。當室內外空間的風速形成了壓力差與溫差時,在房屋建筑表面開口位置的作用下,會形成了完全自然的通風。在此種自然壓力的作用下,室內外空間的空氣會產生明顯的流動作用。同時,房屋建筑內外在熱力壓差的作用下,也會形成自然通風??諝庖驗槭軣岫仙竭_建筑物上方的通風口位置上,可以排除陳舊的空氣。在下方的進風口可以注入新鮮的室外空氣。
房屋建筑通風設計工作中,面臨著以下幾個方面的問題:
通過對當前我國的房屋建筑通風設計的發展情況進行分析可以看出,國內的各個地區的房屋建筑通風設計,都采用了統一的管理標準。但是,我國的國土面積遼闊,不同地區的氣候特征具有多樣性和復雜性的特征。比如,我國南北地區跨越的氣候帶較多,造成了我國大部分的地區,在同一季節上會出現不同的氣候特征的。此外,受到地形和地貌等方面因素的影響,房屋建筑的通風設計也會產生一定的偏差。如果在進行房屋建筑通風設計的過程中,并沒有將區域內部的氣候特征進行具體分析,而是片面地應用統一的房屋建筑通風設計標準,會導致房屋建筑通風設計失效,不能對房屋建筑室內通風產生積極的影響[2]。
在充分掌握了房屋建筑的自然環境因素和氣候因素之后,相關領域的工作人員,需要根據自然因素的影響程度,對房屋建筑通風的負荷進行計算。但是,因為房屋建筑的通風負荷計算和一般的采暖負荷計算具有較為明顯的差異性,此種情況下,不能夠完全地按照《采暖通風與空氣條件設計規范》當中的原理和公式進行計算。如果在進行計算的過程中,不對當地的具體氣候變化情況、季節因素等充分考慮在內,會導致季節分段分時計算失效。對此,房屋建筑通風設計的設計部門工作人員,可以通風季節下,對復雜的算法進行簡化,重點考慮圍護結構的負荷以及房屋建筑室內的負荷。
在我國當前的房屋建筑通風設計工作中,并沒有對通風量的計算進行全面系統地規定。此種管理模式會使我國的房屋建筑通風設計工作中,存在著許多不確定性因素。如果在進行設計的環節,通風量計算過大,會造成嚴重的資源浪費。如果在進行房屋建筑通風設計中,沒有充分考慮到通風量的總量,會嚴重地影響房屋建筑室內通風的質量。因此,在具體的操作中,工作人員要將房屋建筑通風量的計算,規劃設定為降溫除濕通風量和衛生通風量兩個部分。在完成了通風量計算之后,可以根據建筑物的實際情況,進行適當地調整,達到核實和優化的目的。
通過前文的分析可以看出,房屋建筑通風設計面臨著較為嚴峻的問題,對此,可以從以下方面進行優化設計,提高房屋建筑通風設計方案的可行性。
2.4.1 合理利用風壓與熱壓
1)合理利用風壓
自然通風當中的風壓,主要是指空氣在流動的過程中,受到阻擋作用而產生的靜壓。在具有良好的外部通風條件的區域,可以通過風壓的方式,實現自然通風。比如,當風吹過建筑物時,受到建筑物阻擋,靜壓會升高;側風面和背風面將會產生局部渦流,使靜壓降低。此種情況下,在房屋建筑的迎風面和背風面,會形成壓力差。室內外的空氣在這一壓力差的作用下,會使壓力由高側向低側流動。比如,國內某地區的房屋建筑單位,通過對這一原理進行科學分析和系統化掌握,設計出大進深的建筑空間,提高了建筑物迎風面和背風面之間的壓力差,優化了房屋建筑通風設計效果,加強了室內外空氣的流動[3]。
2)合理利用熱壓
合理地利用熱壓,可以在房屋建筑通風設計中,實現自然通風。熱壓差也可以被理解為“煙囪效應”。該項設計原理主要是充分運用了建筑物內外空間的空氣溫度不同而產生了不同的空氣密度,最終在此種狀態下,形成了壓力差。室內空氣溫度高、室外空氣溫度低,會使得室外空氣進入到室內,同時室內的空氣會因為密度小而上升通過建筑物上方的排風口排出到室外。因此,在對房屋建筑進行通風設計的過程中,可以通過在建筑物上方增加排風口的方式,使室內外空氣可以在熱力差的作用下,實現良好的交換,完成通風設計。
1)建筑物朝向
房屋建筑的朝向的設定,需要根據當地日照的角度與日照量的較多的方向進行設計。與此同時,在掌握了日照因素的基礎上,還需要對當地冬季和夏季主導風的風向、溫度和速度進行確定。因為不同的地區風向、溫度和風速等都具有較為明顯的獨特性,所以,在進行建筑物設計環節,充分考慮上述因素,可以提高設計效率。比如,在明確了我國大部分地區的主導風向為南風或者東南風之后,可以將房屋建筑的朝向設計為朝南,減少大部分地區的房屋建筑在冬季和夏季,通過空調完成通風的負荷。
2)建筑物間距
建筑物之間距離的合理設定,可以優化建筑物的空間布局效果,進而提高房屋建筑的通風效率。比如,針對建筑物南北向日照建筑較小的問題,前排房屋建筑會對后排建筑產生遮擋。此種情況下,不僅會對后排的建筑物采光產生影響,同時還會對建筑物之間的通風產生不良影響。針對這一問題,可以適當地加大建筑物和建筑物之間的距離。通過此種方式,擴大房屋建筑之間的日照間距。此種設計方案下,后排的建筑能夠與前排的建筑之間產生較強的風壓,提高自然通風的效果。
建筑群的布局設計需要綜合考慮到平面空間的設計和立面空間的設計。從平面設計的角度進行分析,可以合理地應用行列式和周邊式等排列方式。通過合理的平面規劃布局,可以增強空間的整體性,減少空間內不合理的熱量散失;從立面設計的角度進行分析,要確保建筑物和建筑物之間,高低錯落有序,以此以此避免出現明顯的沖氣流和漩渦氣流,對區域內部居住者造成不適,同時也可以避免區域內的熱量損失。
綜上所述,根據本文的研究可以看出,在房屋建筑的通風設計工作中,相關領域的工作人員,要充分地認清該環節的固有問題。在明確了問題以及問題發生機理的基礎上,綜合運用科學方法,進行通風設計。合理地利用風壓與熱壓,可以實現房屋建筑的自然通風,通過規劃房屋建筑的布局結構,可以優化房屋建筑群的空間性,提高通風設計工作的有效性。