基于建筑自然通风设计探索研究-建筑设计与自然通风如何配合.docx

基于建筑自然通风设计探索研究|建筑设计与自然通风如何配合摘要：在对现代建筑的室内环境舒适度进行降温设计时,应当优先考虑自然通风技术。本文首先介绍了我国能源问题现状,重点探讨通过合理的建筑方案设计等措施实现通过自然通风达到建筑物降温的目的,进而实现建筑节能,为建筑中的自然通风设计提供一定的设计依据，可与同行共同探讨。关键词：自然通风；节能；建筑；设计；中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：前言随着能源消耗和环境问题的日趋突出及人们节能意识的逐步加强，利用自然通风改善建筑室内环境越来越受到重视。特别是在炎热、潮湿、多雨的气候特点决定了岭南建筑在自然条件中所要解决的主要矛盾是通风防热，而自然通风作为一种廉价高效的设计手段，不但能实现建筑节能，还能创造健康的人居环境，是可持续发展的设计理念的具体体现，具有很深的推广意义。一、自然通风技术的优势分析与同纬度许多发达国家相比，我国冬天气候更冷，夏天气候更热，南方空气湿度高，近几年愈演愈烈的“电荒”更宣告了今后我国总体能源偏紧的不争事实。我国能源有限，而发展又是必需的，因此唯有节能才是自救良方。采用自然通风方式的根本目的是取代（或部分取代）空调制冷系统，实现有效被动式制冷，当室外空气温湿度较低时，自然通风可以在不消耗不可再生能源的情况下降低室内温度，带走潮湿气体，达到人体热舒适，即使室外空气温湿度超过舒适区，需要消耗能源进行降温降湿处理，也可以利用自然通风输送处理后的新风，而省去风机能耗，且无噪声。这种方式有利于减少能耗、降低污染，符合可持续发展的思想，是当今建筑普遍采取的一项改革建筑热环境、节约空调能耗的技术措施。二、自然通风的原理分析建筑的自然通风从动力来源上可分为完全自然通风和机械辅助自然通风两种模式。完全自然通风是由来自室外风速形成的“压差”和建筑表面的洞口间位置及温度造成的“温差”形成的室内外空气流动。按照热力学原理，建筑室内温度有沿高度逐渐向上递增的特点，该特点是建筑随层高增加而使上下之间温差加剧的主要原因，设计师也经常利用这一点挖掘建筑自然通风的潜力。机械辅助自然通风是利用温差造成的热压和机械动力相结合而形成的室内外空气对流。与完全自然通风相比，虽然建筑内局部作为辅助动力的机械装置要消耗一定的能源，但通过这种装置重新组织气流，甚至在局部“强迫”气流改向，可以使自然通风达到更好的效果。在这两种通风模式中，屋顶都是形成温差、组织气流的重要环节，在整个自然通风系统中起着重要作用。三、建筑自然通风设计理念分析1、建筑结构方面的优化设计。一是利用风压实现自然通风。在外部风环境良好的地区，风压可作为实现自然通风的主要手段。风压通风即“穿堂风”，是指风从建筑迎风面的进风口吹入室内，穿过房间，从背风面的出风口流出。进风口和出风口之间的风压差越大，房屋内部空气流动阻力越小，通风越流畅。合理的建筑规划可以充分利用“穿堂风”来调节建筑物的温度。二是利用热压实现自然通风。受到周围建筑布局或高大植被影响的建筑物可以利用建筑内部空气的热压差，即“烟囱效应”来实现建筑的自然通风。根据热空气上升的原理，在建筑上部设排风口将污浊的热空气从室内排出，而室外新鲜的冷空气则从建筑底部被吸入，达到自然通风的目的。在建筑设计中，可利用建筑物的楼梯间、中庭等竖向空腔满足进排风口的高差要求，而室内外温差和进、出风口的高差越大，热压作用越明显。三是风压与热压相结合实现自然通风。在建筑的自然通风设计中，风压通风与热压通风往往是互为补充、密不可分的。一般来说，在建筑进深较小的部位多利用风压来直接通风，而进深较大的部位则多利用热压来达到通风效果。四是机械辅助式自然通风。在一些大型建筑中，由于通风路径较长，流动阻力较大，单纯依靠自然风压与热压往往不足以实现自然通风。而对于空气污染和噪声污染比较严重的城市，直接的自然通风还会将室外污浊的空气和噪声带入室内，不利于人体健康。在这种情况下，常常采用一种机械辅助式的自然通风系统。机械辅助式自然通风是利用温差造成的热压和机械动力相结合而形成的室内外空气对流，该系统有一套完整的空气循环通道，辅以符合生态思想的空气处理手段（如土壤预冷、预热、深井水换热等），并借助一定的机械方式加速室内通风。2、建筑构件上的优化设计。一是建筑物门窗洞口的优化设计。建筑物的门窗洞口的设置以及门窗洞口的尺寸、窗户的型式和开启方式，窗墙面积比等的合理设计，直接影响着建筑物内部的空气流动以及通风效果。根据测定，当开口宽度为开间宽度的1/3～2/3，开口大小为地板总面积的15%～25%时，通风效果最佳。开口的相对位置对气流路线起着决定作用。进风口与出风口宜相对错开布置，这样可以使气流在室内改变方向，使室内气流更均匀，通风效果更好。二是通风隔热屋面的应用。通风隔热屋面通常有以下两种方式：①在结构层上部设置架空隔热层。这种做