建筑设计中自然通风的应用分析
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摘要：自然通风程度的高低直接关系着入住户的舒适度和各种能源的消耗，因此在目前的工程项目中逐渐的受到人们重视，在施工中结合各种先进科学技术进行深入研究已成为建筑企业发展的重点，也是目前住宅建筑的主要设计方向。
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
1.自然通风概述
自然通风是应用最久的建筑防热技术，在世界各地的传统建筑物中被广泛的采用一项技术手段。尤其是在湿热地区，我们经常会见到在传统建筑物中有着宽阔的门窗，轻便的墙体，较长的挑檐，同时也有多数建筑物在屋顶设置天窗，以此来增加房屋的通风能力，同时都是将建筑物设置成为监控模式，进而避免潮气的影响。
1.1原理分析
我们平时说建筑的自然通风，实际上是经过物体设置的门窗，此时会有空气随着门窗等进入室内，并且流通，就会形成气流。它会受到建筑物外表面的压力以及门窗开口的特点影响。压力分布是动力，而各开口的特点则决定了流动阻力。对自然通风来说，建筑中的空气运动主要有两个要素，风压以及室内外空气密度差。两者可以独立对空气产生作用，也可结合到一起产生作用。在具体的建筑里，很多时候都是上述两者融合到一起作用的，只不过两者有大有小而已。因为气候以及风向和建筑的状态等等都会影响到风压，上述两者的结合并非是单纯意义上的组合，所以，设计者要深入的分析其中的要素，确保两者能够呈现出互相补充的作用，确保自然通风效果合理、有效。
1.2自然通风的意义
目前，许多建筑中都开始使用自然通风技术，之所以大力推崇此项技术，就是为了用其带替空调体系，降低能耗。在此步骤中有两项内容是非常关键的。首先是实现有效被动式制冷，在外界的温度以及湿度等非常小的时候，它能够在不使用能源的状态下进行降温减湿活动，将室内的温度和水分降低，确保给人一种舒适感。它不仅能够降低对能源的使用，减少污染，而且是一种完全和谐的发展理念。其次是能够带来非常清新的新风，对于提升人的身心健康来讲意义非常的重大。目前空气质量下降的关键问题就是因为没有足够的新风进入其中。长时间的使用空调，引发了许多问题，使用自然的通风能够将屋内的不清新的气体去除，而且还能够实现人与自然地和谐发展。
2合理利用风压和热压实现自然通风
自然通风是一种具有巨大潜力的通风方式，是人类发展历程中长期赖以调节室内环境的主要手段，也是最为原始的手段。自空调诞生以来，人类通过空调主动的控制室内环境，进而忽略了以往那种自然通风方式，渐渐的自然通风也但除了建设领域。然而在社会飞速发展的今天，伴随着能源危机和生态问题的不断加剧，人类对环境要求不断提高，同时对室内品质要求也在不断增加，全球科学家和建设工作人员对节能环保要求的建筑设计提出了新的要求模式，而自然通风作为这一项科学的节能措施逐步回到了人们眼中，成为设计人员关注的重点方式和措施。
2.1利用风压实现自然通风
无论是在流动的空气还是静止的空气中都存在着静压力，静压力的存在促使空气实现动态流向。在良好的外部风环境中，可以通过静压力来实现风压力的产生，这也是自然通风的主要方法。当风吹过这栋建筑物遮挡、迎风气流阻塞，静压力增加；侧风面和背风面会有一个局部涡流，静压降低。因此在向风面和背风侧之间形成的压力差，这由高压侧低压侧流到的压力差作用下的室内和室外空气。
2.2利用热压实现自然通风
自然通风的另一个原则就是使用室内空气压力差异，这是通常说“烟囱效应”来实现建筑的自然通风。由于建筑物内部和外部空气温差发电空气密度差，所以形成的压差，室内和室外的空气流动。室内高温空气比例很小，造成气压上升，并从建筑的门窗之中进入室内，然后由它所构成的负面压力，对区域空气产生影响。因此，与室外的温度相比，室内温度较低，并且能够是大量的新鲜空气流入室内，对室内空气加以更换，确保了室内空气洁净和清新。3自然通风在住宅设计中的运用
就建筑物本身而言影响建筑物通风的因素是多方面的，主要有建筑高度、宽度、长度和迎风方向的影响，同时建筑物的群体组成、建筑间距安排和组合模式以及相关体系的构成方式都对通风设计存在着一定的影响。因此我们在设计之中需要对住宅小区进行合理规划，明确居住区的建筑位置，并对道路、绿色空间等科学布局，以实现最佳的通风效果。
3.1建筑物的朝向
确定建设方向，不仅要理解建筑物的朝向，更多的是对被本地的阳光照射角度分析，但也需要理解当地的风环境特性，这主要包括对冬季和夏季盛行风向、风速和温度的总结。我国各地区都有自己独特的风环境，风压是在平面垂直于的方向，因此，在建设方向的选择中的建筑物的迎风向进行设计，这种现象在夏天表现的最为明显。在我国大多数地区，夏季盛行风的方向主要为东南风，这样无论从改善夏季室内热环境还是通风要求进行分析，南方建设走向是最佳的选择。选择这个方向还有助于避免东、南部和西部的暴晒。
3.2建筑物的间距
建筑物南北向日照间距较小时，前排建筑遮挡后排建筑，风压小，通风效果差；反之，建筑日照间距较大时，后排建筑的风压较强，自然通风效果愈好。所以在住宅设计中，加大部分住宅楼的间距，形成绿地，对改善绿地下风侧住宅的自然通风，有较好的效果，同时还能为人们提供良好的休息和交流的场所。同时在条件许可的时候，尽量加大山墙的间距。因为室外气流吹过呈行列式布局的建筑群时，在建筑物的山墙之间将形成一条空气射流。当采用错列式布置方式，可以利用住宅山墙间的空气射流，改善下风方向住宅和自然通风，效果显著。山墙间距的大小，取决于住宅间距。住宅间距越大，山墙的间距也应越大，以便使足够的空气射流能吹到后排住宅上。过小的住宅楼山墙间距，对消防、绿化和道路交通有不利的影响。
3.3建筑群的布局
建筑群的布置和自然通风的关系，可以从平面和空间两个方面来考虑。
3.3.1从平面规划的角度来分析，建筑群的布局有行列式、周边式和散点式。行列式是最基本的建筑群布局，是条式单元住宅或联排式住宅按一定朝向和合理间距成排布置的方式，其布局包含并列式，错列式和斜列式；并列式布局发生错动，从而形成错列式和斜列式以及周边式的布局。
3.3.2从立面设计的角度来分析，应使建筑单体间高低有序。要使气流通过小区时不形成漩涡、下冲气流等不良高速气流。同样，在设计时尽量避免建筑之间风的遮挡。建筑群的布局尽可能沿夏季主导风向，临近主导风向建筑宜为低层和多层，处于小区边缘，远离主导风向的建筑宜采用小高层和高层，这样一方面可以把自然风引入小区内，一方面又起到阻隔冬季东北风的作用。
4结语
自然通风是一种廉价的生态节能技术，建筑设计者应该从建筑物的规划、建筑单体设计到构造设计的整个过程中都对自然通风的可应用性和效果仔细考虑，有效地利用自然通风解决住宅中热舒适性和空气质量问题，在不增加住户投资的情况下，就能营造一个健康、舒适的居室环境。
参考文献：
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[2]郭清华，夏斐．烟囱效应在生态建筑中的应用［J］．华中建筑，2011(04)．
[3]王鹏，谭刚．生态建筑中的自然通风［J］．世界建筑，2000(4)．