自然通風在住宅建筑設計中的運用

吳陳

銘揚工程設計集團有限公司新疆分公司 新疆喀什 844000

在住宅建筑設計中，風環境作為其中比較重要的一項設計中，就以往住宅建筑設計而言，設計者沒有對風環境對建筑的影響這一因素重視起來，在當前時代人們對自然環境越來越重視的背景下，自然通風和人類生活舒適度、建筑節能等方面存在密切關聯，并將此反映于實際住宅建筑設計中，就此本文對自然通風在住宅建筑設計中的運用進行探討，具有一定現實性研究意義。

1 住宅建筑設計中自然通風原理

1.1 風壓

對于外部風環境相對比較好的區域而言，在自然通風方面，可將風壓作為其實現通風的主要方式。就當前我國現有的大部分非空調類的住宅建筑來講，借助風壓的原理來促使建筑室內實現空氣流通，從而對室內空氣質量起到改善的作用，是當前應用比較普遍的一種建筑處理方式。通過進行風洞試驗后相關結果表面光，當風朝向建筑方向吹動時，因建筑本身的阻擋作用，就會使得風在建筑迎風面產生一種正壓力，在這個過程中，氣流就會在建筑側面、背面相應位置產生一種負壓力，而本文所講的風壓通風原理就是基于建筑物迎風面和背風面兩者之間的壓力差來實現住宅內的空氣流通作用。從整體上來講，風壓產生的壓力差大小和建筑本身的構造形式、建筑和風之間的夾角、周圍所處環境情況等存在密切關聯性。如果風以垂直的形式朝向建筑物正立面吹過，這時候正壓最大的地方就是迎風面中心位置，負壓最大的是建筑屋角和屋脊位置。

1.2 熱壓

所謂熱壓通風，也就是人們常說的煙囪效應，其通風原理就是室內與室外兩者之間的溫度不同，在空氣密度、垂直壓力梯度上具有一定的差異性。基于此，在建筑開口處下方適當開個小口，這樣做的目的促使室外空氣由此開口處進入室內，與此同時，室內空氣也會從其上方開口處排出室外，以此來產生一種熱壓通風[1]。簡單來講，如果室內和室外時間的溫度差越大的情況下，則產生的熱壓也會因此更為強烈；另外，室內和室外的溫度差相同、進氣口和排氣口兩者面積相同時，若上開口和下開口之間高差越大情況下，其產生的熱壓也就越大。

2 自然通風在住宅建筑設計中的運用

2.1 建筑布局設計

在進行建筑物總平面布局過程中，經常會因各方面因素帶來約束性控制影響，基于生態的角度進行分析，對建筑布局最大的影響因素就在于陽光和風向，這主要是因為建筑布局是否合理對之后建筑物自然通風效果有非常大的影響，在考慮單體建筑得熱與避免因太陽過度輻射的同時，還應采取有效措施盡可能促使建筑法線和該區域建筑在夏季時的主導風向兩者相一致；如果是建筑群體情況下，自然風基于法線朝建筑方向吹，就會導致風壓在建筑背風面形成一種面積比較大的漩渦區域，從而對后排建筑通風產生不利影響[2]。基于此為有效解決上述影響，這就要求在進行建筑群體布局時，建筑法線和風向兩者形成一定角度，以此來起到對建筑背風面漩渦區域面積縮小的作用。除以上之外，還需要特別注意的是，因前一幢建筑對其后面的建筑通風會產生一定影響，因此在進行整個建筑布局過程中，還要對其高度、面寬、形狀等多方面進行控制，以此保證建筑能夠正常通風。

2.2 建筑朝向設計

在進行建筑朝向設計過程中，一方面要對當前建筑所在區域的日照量比較多的方向有一定了解和掌握；另一方面還要對建筑所處區域的風特性進行相應調查研究，其中主要有冬夏兩個季節的主導風方向、風速、風溫等等，這主要是因為各地區的風都具有一定的特征，而建筑物迎風面產生的最大壓力就是與風向相垂直的面，基于以上，在進行建筑物朝向選擇時，應盡可能保證建筑物主體的立面朝向該區域夏季主導風向進行設計，對于建筑物側立面應與還區域冬季主導風向相對。從整體上來看我國氣候，南向一般為太陽日輻射量比較多的方向，多數區域夏季主導風向通常為南向或者南偏東方向，因此不管是基于優化住宅在夏季季節的自然通風，對室內熱環境進行調節，還是基于降低夏冬季節時室內房間采暖空調負荷進行設計，南向是建筑物朝向設計最優選擇，另外南向朝向設計還能起到避免東西曬的作用，起到兼顧作用。

2.3 建筑間距設計

如果建筑物南北兩個方向之間的日照間距相對比較小的情況下，前幢建筑會對后幢建筑帶來遮擋影響，風壓也會因此減少，自然通風效果無法滿足人們需求；相反，如果建筑物日照間距相對比較大，后幢建筑產生的風壓效果也會隨之增強，從而起到非常好的自然通風效果。基于以上，在進行住宅建筑間距設計過程中，應采取有效措施促使住宅樓之間的間距擴大，以此構建一種組團綠地，通過對地下風側住宅自然通風進行改善，使其產生良好的通風效果，同時也能夠為人們在娛樂休閑時提供良好的通風場所。

除以上之外，在條件允許情況下，應盡可能的擴大山墻之間的間距，這主要是因為室外氣流呈行列式布局朝向建筑群吹的同時，就會使得建筑物山墻間形成一條空氣射流，對此可采取錯列式進行建筑布置，借助住宅建筑山墻之間空氣射流作用，對住宅風向起到改善作用[3]。通過以上能夠明顯看出，住宅間距決定山墻間距大小，若住宅間距越大的情況下，其山墻間距也會隨之擴大，同時也能夠滿足后排建筑對空氣射流的需求。如果住宅建筑山墻間距過小，就會對交通、消防等方面產生不利影響。

3 結語

綜上所述，從根本上來講，自然通風作為當前住宅建筑通風設計中成本比較低的一種節能技術，在進行實際設計過程中，相關設計人員應基于建筑物規劃、單體設計到構造設計進行全面分析，以此來探討自然通風設計的可行性，以此滿足住宅建筑對熱舒適、空氣質量等方面提出的需求，以此為人們構造更為健康、舒適的生活環境。