基于地域性建構的綠色建筑通風形式設計研究

摘" 要：聚焦于基于地域性建構的綠色建筑通風形式設計，分析不同地域的氣候、地理等特征，探討與之適配的綠色建筑通風形式。采用案例分析、實地調研與模擬計算等方法，詳細闡述自然通風、機械通風及混合通風在不同地域的應用策略，并借助具體數據表格展示不同通風形式的性能表現與節能效果。旨在為綠色建筑通風設計提供科學依據，以實現建筑的可持續發展與地域適應性。

關鍵詞：地域性建構；綠色建筑；通風形式；可持續發展

1 前言

隨著全球對可持續發展的重視，綠色建筑成為建筑領域的重要發展方向。通風作為建筑環境控制的關鍵環節，不僅影響室內空氣質量和熱舒適性，還與建筑能耗密切相關。不同地域具有獨特的氣候、地形以及文化等因素，這些因素影響著建筑通風形式的選擇與設計。基于地域性建構進行綠色建筑通風形式設計，充分利用地域自然條件，減少能源消耗，提升建筑的適應性和舒適度。因此，研究基于地域性建構的綠色建筑通風形式設計具有重要的現實意義。

2地域性因素對綠色建筑通風的影響

2.1氣候因素

氣候因素對基于地域性建構的綠色建筑通風形式設計影響深遠。溫度方面，炎熱地區如南方部分區域，夏季漫長高溫，需借助自然通風加速室內散熱，帶走熱量；寒冷地區如東北，冬季嚴寒，通風要兼顧空氣質量與熱量保持，可采用帶熱回收的機械通風。濕度也不容忽視，在潮濕的沿海地區，通風要考慮除濕，通過自然通風引入干燥空氣，結合機械通風和除濕設備控制濕度；干燥地區則可能需在通風時適當加濕[1]。

2.2地理因素

地理因素對綠色建筑通風有著顯著影響。在地形地貌方面，山區復雜的地勢使氣流變化多樣，如山谷風的存在為通風創造了獨特條件。建筑設計可利用山谷白天與夜晚風向的交替，合理布局通風口，引導自然風穿堂而過，實現室內通風換氣。而平原地區相對開闊，雖通風較為規整，但需留意周邊建筑布局對氣流的干擾，避免通風不暢[2]。海拔高度同樣關鍵，改變空氣密度與氣壓，可影響通風動力需求。在高海拔地區，空氣稀薄，為達到良好通風效果，需加大通風設備功率或調整通風口面積，以確保室內有足夠的新鮮空氣流通。

2.3文化因素

文化因素在綠色建筑通風設計中起著獨特且關鍵的作用。傳統建筑文化是一座蘊藏通風智慧的寶庫，不同地域的傳統建筑，因本地氣候與生活需求，發展出各具特色的通風方式。例如，我國福建的土樓，其獨特的環形布局和內部空間設計，有利于空氣的自然流通與循環，在炎熱天氣下能有效降溫[3]。又如，地中海地區的建筑，厚墻小窗的設計，可在阻擋外部熱氣的同時，實現通風換氣。

3綠色建筑通風形式分類與原理

3.1自然通風

一方面，風壓通風是利用建筑迎風面和背風面的壓力差實現空氣流動，當風吹向建筑時，迎風面空氣壓力增大，背風面空氣壓力減小，形成壓力差。合理設置建筑的進風口和出風口，可引導空氣在建筑內部流動。在建筑的迎風面設置較低的進風口，背風面設置較高的出風口，可形成良好的通風路徑。風壓通風的效果受風速、風向、建筑形狀和開口位置等因素影響；另一方面，熱壓通風基于室內外空氣溫度差產生的密度差而形成。室內熱空氣密度小，會上升，室外冷空氣密度大，會從下部進入室內，形成空氣流動。在建筑中設置中庭或煙囪等垂直通道，可加強熱壓通風效果。熱壓通風的強度與室內外溫差、通風通道高度等因素有關[4]。

3.2機械通風

機械通風是結合機械裝置向室內引入空氣或從室內排出空氣，使室內空氣達到一定的換氣次數，以保證室內空氣質量。機械通風可分為機械送風、機械排風以及送排風結合的方式。在一些大型商業建筑或工業建筑中，由于空間較大，自然通風難以滿足通風需求，常采用機械通風系統。此外，局部通風是針對特定區域進行通風，如廚房、衛生間等產生異味或污染物的區域。安裝排風扇等設備，及時排出局部區域的污濁空氣，保持空氣清新。局部通風具有針對性強、能耗低等優點。

3.3混合通風

混合通風結合了自然通風和機械通風的優點，根據室內外環境條件和建筑使用需求，靈活切換通風模式。在氣候適宜時，優先采用自然通風，以降低能耗；當自然通風無法滿足室內環境要求時，啟動機械通風。在過渡季節，白天可利用自然通風，夜晚溫度降低時，可適當開啟機械通風，加強通風效果，改善室內熱舒適性[5]。

4基于地域性建構的綠色建筑通風形式設計策略

4.1炎熱地區通風形式設計

一方面，在炎熱地區，應充分利用自然通風降低室內溫度。優化建筑布局，使建筑朝向主導風向，增加迎風面面積。采用通透的建筑設計，如設置大面積的門窗、通風廊道等，促進空氣流通。例如，在我國嶺南地區的一些傳統建筑，采用梳式布局，建筑之間形成通風巷道，有效引導自然風通過。同時，結合屋頂通風和庭院通風，進一步增強通風效果。在屋頂設置通風口或通風閣樓，利用熱壓通風原理，排出屋頂積聚的熱量；在庭院中種植樹木，形成局部小氣候，改善通風條件。另一方面，在炎熱的夏季，當自然通風無法滿足室內舒適度要求時，可采用機械通風輔助降溫。安裝吊扇、壁扇等局部機械通風設備，加速空氣流動，增強人體散熱。對于大型建筑，可采用帶有除濕功能的機械通風系統，在通風的同時降低室內濕度。混合通風模式在炎熱地區也具有重要應用價值。通過智能控制系統，根據室內外溫度、濕度、風速等參數，自動切換自然通風和機械通風模式，實現節能與舒適的平衡。

4.2寒冷地區通風形式設計

寒冷地區冬季自然通風需在保證室內空氣質量的前提下，盡量減少熱量散失。可采用間歇式自然通風方式，在陽光充足、室外溫度相對較高的時段，開啟通風口進行通風換氣。合理設計通風口的位置和大小，避免冷風直接吹向人體。在建筑的南向設置可調節的通風口，利用南向陽光照射使通風口附近空氣升溫，減少冷空氣進入室內的影響。同時，在通風口處設置保溫隔熱裝置，如雙層玻璃、保溫百葉等，降低熱量損失。此外，寒冷地區的機械通風應注重熱回收功能。采用帶有熱回收裝置的通風系統，如全熱交換器，在排出室內污濁空氣的同時，回收其中的熱量，預熱送入的新鮮空氣。對于一些對室內空氣質量要求較高的建筑，如醫院、學校等，可采用機械通風與自然通風相結合的混合通風模式。在過渡季節，充分利用自然通風；在冬季，則以機械通風為主，結合熱回收裝置，保證室內空氣質量和熱舒適性。

4.3潮濕地區通風形式設計

在潮濕地區進行基于地域性建構的綠色建筑通風形式設計，需充分考慮除濕這一關鍵需求。在自然通風方面，優化建筑布局是關鍵，確保建筑具備良好通風條件，避免潮濕空氣積聚。如沿海地區建筑，可采用通透平面布局，設置前后通風口，形成穿堂風，加速空氣流通，有效帶走濕氣。同時，在屋頂設置通風屋脊或通風天窗，利用熱壓通風原理，排出屋頂潮濕空氣。在建筑周圍種植樹木，不僅能調節局部氣候，還能輔助減少空氣濕度。此外，對于機械通風與混合通風，潮濕地區的機械通風應配備除濕設備，如除濕機或具備除濕功能的空調系統。在濕度較高時段，啟動機械通風與除濕設備，快速降低室內濕度。混合通風模式可依據室內外濕度變化自動切換。當室外空氣濕度較低時，優先采用自然通風，充分利用自然條件降低能耗；當室外空氣濕度較高時，開啟機械通風并結合除濕設備，確保室內濕度始終處于舒適范圍內，為居住者營造干爽舒適的室內環境。

4.4干燥地區通風形式設計

在干燥地區進行基于地域性建構的綠色建筑通風形式設計，需著重考慮增加空氣濕度，以提升室內舒適度。在自然通風方面，可在建筑周邊設置水體，如人工湖、噴泉等，借助水體蒸發來增加空氣濕度。合理規劃建筑布局，引導通風路徑經過水體附近，讓濕潤空氣順利進入室內。同時，精準設置通風口并合理控制通風量與時間至關重要，避免通風過度導致室內空氣過于干燥。在一些干旱地區的建筑，于庭院中設置水池，利用自然通風將水池蒸發的水汽帶入室內，有效改善室內濕度環境。

在機械通風與混合通風方面，干燥地區的機械通風系統應配備加濕設備，如加濕器，在通風過程中對送入的空氣進行加濕處理。混合通風模式則依據室內外濕度情況靈活切換。當室外空氣濕度適宜時，優先采用自然通風，充分利用自然條件降低能耗，同時引入新鮮空氣；而當室外空氣過于干燥時，及時啟動機械通風并結合加濕設備，確保送入室內的空氣濕度達到舒適水平。促進智能化的通風模式切換，既滿足干燥地區對空氣濕度調節的需求，又兼顧節能要求，為居住者營造一個濕度適宜、舒適健康的室內空間環境。

5基于地域性建構的綠色建筑通風形式案例分析

5.1某南方炎熱地區綠色辦公建筑

（1）項目概況。該辦公建筑位于我國南方某城市，建筑面積為10000 m2，共6層。該地區夏季炎熱，冬季溫和，主導風向為東南風。

（2）通風形式設計。采用自然通風與機械通風相結合的混合通風模式。建筑朝向東南，以利于夏季通風。在建筑的東南面設置大面積的可開啟門窗作為進風口，西北面設置高側窗作為出風口，形成良好的風壓通風路徑。在建筑內部設置中庭，利用熱壓通風原理，加強通風效果。在過渡季節和涼爽的夜晚，主要采用自然通風；在炎熱的夏季，當自然通風無法滿足室內溫度要求時，啟動機械通風系統，包括屋頂通風機和室內空調系統。

（3）通風效果與節能分析。結合模擬計算和實際監測，該建筑在過渡季節自然通風的有效通風時間可達80%及以上，降低了機械通風能耗。與傳統辦公建筑相比，采用混合通風模式后，每年可節省空調能耗約30%。具體數據見表1。

5.2某北方寒冷地區綠色住宅

（1）項目概況

該住宅位于我國北方某城市，建筑面積為2000 m2，共3層。該地區冬季寒冷，夏季涼爽，主導風向為西北風。

（2）通風形式設計

采用以機械通風為主，自然通風為輔的混合通風模式。在冬季，通過帶有熱回收裝置的機械通風系統，保證室內空氣質量和熱舒適性。通風系統的熱回收效率可達70%及以上，有效減少了熱量散失。在夏季，可開啟部分外窗進行自然通風。同時，在屋頂設置通風天窗，利用熱壓通風原理，排出室內熱空氣。

（3）通風效果與節能分析

經實際運行監測，該住宅在冬季通過熱回收通風系統，室內溫度保持在20℃左右，同時保證了良好的空氣質量。與未采用熱回收通風系統的住宅相比，每年可節省供暖能耗約25%。具體數據見表2。

6結論

基于地域性建構的綠色建筑通風形式設計，是實現建筑可持續發展的重要途徑。充分考慮地域的氣候、地理和文化因素，合理選擇和設計通風形式，能有效提高室內空氣質量和熱舒適性，降低建筑能耗。案例分析表明，基于地域性建構的通風形式設計能夠取得顯著的節能效果和良好的室內環境品質。未來，隨著建筑技術的不斷發展和對可持續發展要求的提高，應進一步研究基于地域性建構的綠色建筑通風形式設計，結合智能控制技術、新材料等，不斷優化通風系統，為人們創造更加舒適、健康、節能的建筑環境。

參考文獻

[1]劉智偉.基于建筑本源的綠色建筑通風形式設計研究與實踐[J].綠色建筑，2024（3）：20-26.

[2]支傳燕.地域性綠色建筑設計——以溫和地區為例[J].新材料·新裝飾，2022，4（2）：29-31.

[3]曹輝，鞠瑞馨，劉子寧.寒冷地區超低能耗建筑設計策略研究[J].智能建筑與智慧城市，2024（9）：110-113.

[4]穆艷娟，王建飛，彭軍芝.綠色建筑發展新階段背景下的本土化技術應用探討——以福建為例[J].建筑節能（中英文），2022，50（11）：43-46.

[5]賴宏偉.夏熱冬冷地區高層建筑綠色節能設計探討[J].建筑技術開發，2021，48（15）：163-164.

作者簡介：李悅（1995.09-），女，漢族，黑龍江佳木斯人，助教，碩士研究生，研究方向：綠色建筑。