高层建筑自然通风节能设计探讨.docx

高层建筑自然通风节能设计探讨摘要：自然通风是如今建筑普遍采取的一项改革建筑热环境、节约空调能耗的施工技术。本文就高层建筑自然通风节能设计进行了探讨结合了实际的工程实例重点探讨了高层办公建筑自然通风引入技术的可行性方案以期能为高层建筑自然通风节能的设计提供参考借鉴。关键词：高层建筑；自然通风；节能设计1前言近年来随着空调技术的发展人们越来越能主动的控制建筑室内环境满足了前所未有的室内舒适气候要求从而使人们淡忘了建筑中自然通风的应用。而在空调技术得以普及的今天为了保持良好的室内空气品质、节约能源以及减少建筑综合症发生的压力下把自然通风这一传统建筑生态技术重新引回现代建筑中有着比以往更为重要的意义。自然通风不仅能够有效地提供新鲜空气和实现室内环境的合理温度还能够节约常规能源、减少环境污染。而如今现代城市和建筑的发展使得自然通风的利用比传统建筑更加复杂因此若想顺利地在高层建筑中应用自然通风技术就要做好事前的设计。本文就高层建筑自然通风节能设计进行了探讨以期能为高层建筑自然通风节能的设计提供参考借鉴。2关于自然通风自然通风（NaturalVentnation）是一种比较经济的通风方式。它不消耗动力也可获得较大的通风换气量简单易行节约能源有利于环境保护被广泛应用于工业和民用建筑中。国内外对自然通风的概念或描述不尽相同但总体来说所谓自然通风其共同的特点是：依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压使空气流动以达到提供给室内新鲜空气稀释室内气味和污染物除去余热和余湿的目的。以某一栋办公建筑标准层的自然通风进行模拟对过渡季节典型周内开窗与不开窗条件下的室内温度进行比较过渡季节开窗自然通风可以较好地满足室内温度及换气次数需求并降低空调运行时间2001h/a和能耗30.61kWh/（a・m2）。办公建筑多为高层建筑由于室外空气质量、温度、湿度、风环境和声环境并不能总是满足自然通风的需求因而办公建筑自然通风的策略主要包括：自然通风与机械通风混合使用策略、间歇性自然通风策略、利用自然通风策略等。自然通风与机械通风混合使用策略主要是指在条件允许的情况下尽量采用自然通风机械通风只是在需要的时候作为辅助的手段。在高层建筑中随着竖向高度的变化楼层的内外部气压差是不同的因此在实际操作中通常会考虑混合通风模式。根据建筑内各部分的实际条件和不同需求采用不同的通风方式或自然通风与机械通风同时使用或白天使用机械通风夜晚使用自然通风。间歇性自然通风是指在室外条件适宜的时候打开窗户或通风口利用自然通风不适宜的时候关闭窗户或通风口。温度适宜的春秋两季是最适合利用自然通风的时节。而在夏季根据对人体热舒适感研究可知当环境温度超过34℃时即使有风吹过大部分人仍会感到炎热因此当室外气温高于34℃时就不适宜开窗通风。在多数情况下办公室并不需要24小时通风只要保证充足的换气率即可在噪音较大时亦可采用这种间歇性自然通风策略充分利用夜间自然通风降温（Nishtcooling）也是获得舒适和节能效果的有效手段。只要利用自然通风得当办公室全年使用空调的时间可以压缩至20%这将很大程度的减少空调能耗。利用自然通风策略是指根据办公建筑自身的建筑特征通过合理的建筑设计充分利用自然通风。目前的大多数建筑设计中自然通风应用存在较多问题办公建筑室内空气品质不理想大多数办公人员长时间工作在封闭空调的办公环境中会感觉到气流小头晕闷气。即使在过渡季节（即不开启空调的季节）许多办公人员仍然还会感觉闷气。这种办公室内的环境感受与办公建筑外壳设计模式（即采用全玻璃幕墙或玻璃面积比例过大的幕墙）能量利用模式（即采用全封闭的通风和空调系统）空间设计模式（即采用“层积式”的设计模式）等有关。经过分析以上现状与问题的产生原因来源于室外空气质量与噪声使自然通风使用受到限制、办公建筑空调系统运行模式的影响、自然通风技术的采用受到限制、室外风速限制自然通风的运用、立面开窗的安全隐患、办公建筑的热量与建筑体型对自然通风的限制以及大部分办公建筑在设计上就考虑自然通风设计等。3高层建筑的自然通风形式在实际工程应用中常使用的高层建筑自然通风形式有幕墙开窗及双层通风幕墙。幕墙窗的开启方式常见的有固定窗、推拉窗、平开窗、外开上悬窗、平行外推窗等。双层通风幕墙按空气循环方式分为内循环、外循环（整体式、廊道式、通道式、箱体式）开放式双层幕墙。在双层幕墙结构中内层幕墙与外层幕墙之间形成一个相对封闭的空间空气通过下部的进风口进入此空间又从上部排风口离开此空间这个空间称为热通道热通道内的空气一直处于流动状态并与内层幕墙的外表面不断地进行热量交换因此双层幕墙又称为热通道幕墙。它改变了传统幕墙的