風環境在住宅布局及戶型設計中對節能的影響性研究

宋國輝

（揚州大學工程設計研究院，江蘇 揚州 225000）

作為一種古老且節能的自然通風方式，在當前的建筑行業中，有非常良好的應用，不僅能夠通過引入外界自然風，加強對室內通風，減少室內潮濕的程度，并且還能夠降低整個房屋的溫度，避免夏日中空調開啟造成的能源浪費和溫室效應加劇，做到節能健康的建筑設計目的。本文通過對風環境當中的房屋布置以及建筑結構設計進行分析，希望將風環境在房屋建筑過程中的優勢利用到最大。

1 建筑風環境概述與分析

要想落實風環境在住宅布局以及戶型中的有效應用，那么首先要對風環境進行概述以及分析，通過讓相應的設計人員了解風環境的具體意義，才能夠根據不同環境的不同風環境進行設計以及風資源的利用。

風環境是指室外自然風在城市地貌或者自然地形當中所形成的一種風場，在不同地區、不同高度、不同經緯度的風場是不同的。比如，城市高層建筑的風環境中的風的流速快但并不劇烈。而鄉村當中風環境的風的流面積比較寬廣，沒有遮擋，所能帶來的新鮮空氣和風的舒適感非常的高。在赤道地區的風環境比較的熱烈，風的快速流動所帶來的熱帶雨林氣候會提高整個環境的潮濕程度，從而帶來非常悶熱的風感。而在較為寒冷的地區的風環境則是風速快速，干燥感十足，所帶來的風損傷是非常大的。

考慮到不同環境中的風環境是不同的，在房屋的布局以及結構建造過程中，要考慮到不同地區的風環境因素，再進行相應的結構設計與建造，才能夠使自然風能夠被良好的應用在建筑中，進而提高風環境使用的有效性。

2 風環境因素在戶型設計中的應用

在當前的房屋建造以及戶型設計中，要考慮到風環境的因素并加以利用，必須要將具體的應用措施進行介紹。本文通過對以下幾種不同的風環境因素應用措施進行介紹，使戶型設計的有效性得以提高，讓風元素在戶型設計中能夠得到充分的應用。

2.1 自然通風設計

自然風作為自然環境中最常見的風元素，在戶型設計過程中，考慮到整體建筑結構的通風性，可以通過改變戶型的結構設計，讓外界的自然風通過不同的形式輸入到建筑內部結構，以提升內部結構的通風性和干燥性。不僅可以優化室內空氣品質。同時，也能夠解決夏日室內空氣炎熱的問題，提高人們的居住舒適度。

自然通風分為兩種不同的通風模式，①自然通風；②機械通風。自然通風是一種節能無污染的通風模式，主要是通過拓寬室內空間的通透性，減少建筑材料的使用，使整個房屋的空氣形成南北對流，有利于加強整個房屋的通風結構。這種通風模式的優點是自然污染少且不需要使用能源，但缺點也非常明顯，自然風的出現以及風速都是不可預測。所以，這種通風方式一般多利用在風元素較多的地區。而機械通風是指在室內的建造過程中，通過設置可調控的機械結構，有效的增加整體房屋內部的通風性，或者減少內部的通風性。并且，還加入相應的機械設備，利用機械設備吸入自然空氣吹出來，在室內環境中形成空氣流循環，能夠提升室內空氣的品質，讓每一個房間角落都能享受到自然風所帶來的好處，但缺點是在整個風環境的利用過程中，需要耗費一定的能源。

2.2 熱壓通風

熱壓通風是一種類似于煙囪結構的通風模式，主要是利用冷空氣沉降、熱空氣向上升的原理進行相關結構的構筑，主要是通過樹立的通風煙道進行氣體的交換，這樣不僅能夠使夏日當中的冷空氣從氣體管道中進入室內，降低整個室內的溫度，冬天也可以減少熱量的散發，主要是通過冷卻的煙囪，從室外吸入較熱的空氣，使室內獲得舒適的空氣流動，提高整體室內的溫度。這種熱壓通風的風環境元素，利用模式有點類似于機械通風的氣流交換，但是對于整體的能源耗費卻非常的少，是一種非常環保的通風方式。

2.3 開窗通風

在眾多的通風方式當中，有一種比較美觀的通風結構，那就是上懸式開窗，在上懸式開窗通風使用過程中，有兩個需要解決的問題，首先需要對窗體結構是指相應的氣體擋板，減少原有的風速。其次是需要運用擋板設置可控制開窗方式來改變風元素流動的方向以及速度，實現溫度以及氣流的有效控制。通過實現以上兩種方式就能夠實現上懸式開窗的通風方式的使用，該方式的運用優點是通過上懸開窗，讓氣體進入室內過后，使進入的新鮮空氣形成氣流，以一種內循環的方式，將室內建筑底部將原有的熱空氣從窗戶中擠壓出去，降低整體的室內溫度，實現冷熱空氣的交換。這種方式主要應用于人群密集的學習工作場所，帶來的效果非常好。

3 影響風環境在戶內設計中節能有效性的因素

在戶內設計過程中運用結構改造等方式，引入風環境中的風元素的使用，能夠充分提高整體房屋的通風性，實現對溫度實現調控，降低對能源的消耗。但是落實到實際的施工當中，有很多因素會影響風環境在節能方面的有效應用。本文簡要介紹相關的因素有哪些？

3.1 設計師對于當地的風元素掌控不熟悉

大多數設計師要想提高室內環境的通風性，以達到降低對能源消耗的目的，就必須了解當地的風元素的使用情況。然而，大部分設計師在實際的設計過程中，沒有很多的時間對相應的環境中風的流速以及流向進行確認或者是信息采集，造成戶內設計中對于風元素的利用率過低，節能的有效性難以完全體現出來，只能在夏天或者冬天進行風元素的使用，降低能源的使用，達到能源節約的目的。然而在其他時間，可能會由于對戶內結構設計不合理而需要進行室內溫度的提升，導致浪費大量的能源，這樣不僅無法達到節能的目的，反而會造成戶內保溫效果難以體現，致使能源被浪費。

3.2 相應的施工材料質量不過關

在戶內設計的過程中，考慮到對風環境中的風元素的利用，可以降低室內溫度，減少能源的消耗，但落實在現實的設計過程中，可能會由于所使用的施工材料的質量不過關，在自然環境過程中，隨著使用時間的延長，相應的保溫效果以及調控效果會逐漸下降，致使在使用后期，相應的風環境調控器材會由于使用質量逐漸下降而造成室內通風性變差，無法達到節約能源的目的。

3.3 缺乏現代的風環境戶型設計的機制

現階段大多數的設計師在對戶內進行設計時，都沒有相應的施工制度或者設計制度進行參考，導致在風元素環境戶型設計施工當中，由于沒有相應的施工制度，當出現問題時，施工人員難以對相應的施工問題進行及時的解決，導致相關問題始終存在于戶型設計當中，影響房屋使用的安全性以及穩定性。難以將能源節約的有效性體現出來。

4 如何利用風環境進行戶型設計達到節能的目的

要想使戶型設計過程中通過風環境的有效融入，減少能源的消耗，那么對于整體戶型設計的有效性以及相關措施就必須應用到位，本文通過對戶型設計中的設計相關信息進行優化，達到風環境的有效運用以及節能的目的。

4.1 利用現代科技加強對風元素的判斷以及數據收集

在房屋的建造過程中，設計師所發揮的作用是非常大的，要想落實風元素的有效利用，減少使用過程中對于能源的消耗，讓節能有效性得以體現，就必須從設計方面入手。要想合理利用風環境，首先就必須要知道風的特點以及相關數據?，F階段，可利用高科技設備對風速風流風向進行采集，通過分析不同時段的數據以及信息，可以為房屋設計師提供相應的風環境的參考數據，幫助設計師在設計過程中考慮到這些元素并加以利用，實現風環境的有效利用，達到節能減排的目的。比如通過自然風進行降溫，或者是升溫時，可減少空調的利用，達到節能的目的。或者通過利用風的特性，減少室內的潮濕程度，避免潮濕環境所滋生的細菌，影響人們的身體健康。

比如，在當前的風環境建筑施工設計當中，利用計算機軟件可以對風環境建造施工進行實時的模擬。通過在電腦上設計并構建相應的風環境建筑，然后通過不同速度、不同方向、不同種類的風進行建筑風環境的建造和使用情況模擬，確保在使用過程中盡可能減少風環境的影響因素。

4.2 加強對施工材料質量的管理

在戶型設計過程中，施工材料的合理配置以及安裝可以有效利用風環境中的風元素，達到降低能源消耗的目的。所以，使用壽命更長的安裝材料，能夠幫助整棟建筑房屋在使用過程中減少相關事故的產生，提高風元素使用的利用率。在進行相關施工材料的采購過程中，要秉持性價比高且質量高的原則進行相關施工材料的采購。并且，在安裝之前也要做好質量檢驗，這樣能夠顯著提高整體風元素利用的有效性。比如可以通過安裝高質量的窗戶，能夠有效抵抗氣流的撞擊，避免氣流在使用過程中對玻璃產生破壞而造成大量的氣流進入室內，使溫度過于低，影響人們的居住舒適度。

5 結語

要想風環境在住宅布局及戶型設計中達到提高建筑通風性以及節能減排的目的，就必須對當前的風環境建筑設計進行學習以及掌握，并注意整體運用過程中影響風環境對節能有效性的因素并加以優化，以此達到對風元素的有效應用，以及對建筑結構節能的目的，從而加快綠色建筑發展的速度。