谈建筑自然通风技术

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摘要：目前我国建筑空调技术对环境和能源造成的巨大压力，强调了自然通风的重要性。它具有节能、改善室内热舒适性和提高室内空气品质的优点。通过建筑上的措施来实现良好的自然通风效果，介绍自然通风的基本原理和自然通风在建筑中的应用技术，以期加强建筑师对自然通风的重视。

关键词：自然通风；地域建筑；设计；方式；分析机理

Abstract: at present our country building, the air conditioning technology on the environment and energy the tremendous pressure, emphasized the importance of natural ventilation. It is energy saving and improving the indoor thermal comfort and improve the indoor air quality advantages. Through the building on the measures to achieve good natural ventilated effect, this paper introduces the basic principle of natural ventilation and natural ventilation in construction application technology, in order to strengthen the architects to natural ventilation attention.

Keywords: natural ventilation; The regional architectural; Design; Way; The mechanism analysis

中图分类号： TU834.1 文献标识码：A 文章编号：

一、建筑对自然通风的理论机理

通常意义上的自然通风指的是通过有目的的开口，产生空气流动。这种流动直接受建筑外表面的压力分布和不同开口特点的影响。就自然通风而言，建筑物内空气运动主要有两个原因：风压以及室内外空气密度差。这两种因素可以单独起作用，也可以共同起作用。

在空调技术得以普及的今天，迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的双重压力下，全球的科学家不得不重新审视自然通风这一传统技术。在这样的背景下，把自然通风这种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。

二、建筑设计中实现自然通风的方式与分析

建筑物中的自然通风在实现原理上有由“风压”和“热压”引起的空气流动。在实践中，往往由于条件所限制，单纯利用风压或热压不能满足通风需要，因此又可以有风压和热压结合，甚至采用机械辅助自然通风。建筑中对自然通风的利用不局限于传统建筑中的开窗、开门通风，而是需要综合利用室内外条件，在实现上有了更丰富的技术措施和更严格的舒适条件的限制。在建筑设计阶段就根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候等，来组织和诱导自然通风；在建筑构件上，通过门窗、中庭、双层幕墙、屋顶等构件的优化设计，来实现良好的自然通风效果。下面介绍并浅析建筑的一些自然通风方式。

1、房屋的间距与建筑群布局

欲使建筑物中获得良好的的自然通风，周围建筑物，尤其是前栋建筑物的阻挡状况是决定的因素。要根据风向投射角对室内风环境的影响程度来选择合理的布局。同时亦可结合建行群体布局方式的改变以达到缩小间距的目的。综合考虑风向投射角与房间风速、气流场和漩涡区的关系，选定投射角在45度左右为宜。据此，房屋间距以（0.7~1.1）H为宜。单体建筑时，应该尽量使建筑的法线与夏季主导风向一致；群体布置中的建筑法线应该与风向形成一定的角度，以缩小背后的漩涡区。因此在整体布局中，还应该对建筑的体型，包括高度、进深、面宽乃至形状等实行一定的控制。

2、围护结构开口的设计

房间的开口大小、相对位置等，直接影响到风速和进风量。进风口大，则流场大；进风口小，流速虽然增加，但是流场缩小。根据测定，当开口宽度为开间宽度的1/3～2/3时，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位置，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。

3、屋顶的自然通风

在炎热地区，屋顶的得热量是不容忽视的，尤其对顶层住户产生极大的影响。对屋顶适当的采取自然通风的措施，能有效的利用风的流动，带走蓄积于屋顶的热量。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。这种做法把通风层设置在屋面结构层上，利用中间的空气间层带走热量，达到屋面降温的目的，另外架空板还保护了屋面防水层。

（2）利用坡屋顶自身结构，在结构层中间设置通风隔热层，也可得到较好的隔热效果。

4、注重“穿堂风”的组织

所谓“穿堂风”是指风从建筑迎风面的进风口吹入室内，穿过房子，从背风面的出风口吹出。

应该尽量组织好室内的通风：主要房间应该朝向主导风迎风面，背风面则布置辅助用房；利用建筑内部的开口，引导气流；建筑的风口应该可调节，以根据需要改变风速风量。室内家具与隔断布置不应该阻断“穿堂风”的路线；合理的布局家具与隔断，还能让风的流速、风量更加宜人。

5、通风墙体

通风墙体即将需要隔热的外墙做成带有空气间层的空心夹层墙，并在下部和上部分别开有进风口和出风口。通风间层厚度一般为30㎜～100㎜。夹层内的空气受热后上升，在内部形成压力差，带动内部气流运动，从而可以带走内部的热量和潮气。建筑外墙在保温板与具有遮阳功能的瓷板幕墙之间形成流动的空气层，利用热压的原理在空气层内部实现自然通风，流通的气流可以带走空气间层的热量，实现为围护结构降温；同时还带走了间层内部的水蒸气，保护了保温层。

6、双层玻璃幕墙

双层幕墙又称“会呼吸的皮肤”，由内外两道幕墙组成。两层玻璃幕墙之间留一个空腔，空腔的两端有可以控制的进风口和出风口。在冬季，关闭进出风口，利用“温室效应”，提高围护结构表面的温度；夏季，打开进出风口，利用“烟囱效应”在空腔内部实现自然通风。为了更好的实现隔热，通道内一般设置有百叶等遮阳装置。双层玻璃幕墙在保持外形轻盈的同时，能够很好的解决高层建筑中过高的风压和热压带来的风速过大的问题，能解决夜间开窗通风而无需担心安全问题，可加强围护结构的保温隔热性能，并能降低室内的噪音。

7、通风中庭

目前，大量的建筑中设计有中庭，主要是平面过大的建筑出于采光的考虑。我们可利用建筑的中庭内的热压形成自然通风。其跨度之大，高度之高，内部空间之丰富均非昔Et可比。阳光、植物、流水等自然要素被引入中庭，引入了建筑内部，内部空间被赋予了外部空间的特征，成为人们喜欢逗留和举行各种活动的场所。

8、风塔

风塔由垂直竖井和风斗组成。在通风不畅的地区，可以利用高出屋面的风斗，把上部的气流引入建筑内部，来加速建筑内部的空气流通。风斗的开口应该朝向主导风向。在主导风向不固定的地区，则可以设计多个朝向的风斗，或者设计成可以随风向转动。

9、绿化改变气流

建筑物周围的绿化，不仅对降低周围空气温度和日辐射的影响有显著作用，成片绿化起阻挡或导流作用，可改变房屋周围和内部的气流流场。起到绿化导风的作用。

10、太阳能强化自然通风

太阳能强化自然通风，充分利用了太阳能这一可持续能源转化为动力进行通风。其利用太阳的热量，加热采热构件，并使建筑内部的空气上升，形成热压，引起空气流动。通风井受太阳辐射温度升高，内部空气上升并从上部开口排出，在井内形成负压，迫使各层走道的空气流向通风井，形成自然通风，同时带走过道内的热量。太阳能强化自然通风在建筑的实现上常见的有三种方式：屋面太阳能烟囱、Trombe墙和太阳能空气集热器。

三、结论

通风是建筑的最基本功能之一，是一个古老而常新的话题。降低建筑能耗,使建筑的人工环境与自然环境达到动态的平衡,将是建筑在满足了基本的使用功能和美学要求后应追求的更高目标。在设计过程中，应该根据建筑的规模、使用状况、人流分布、舒适度要求等进行分析计算。选择自然通风技术要有系统的观念，必须把自然通风技术作为一个重要的生态手段，并配合其他的技术措施，把围护结构的隔热、遮阳等措施进行综合考虑。合理的利用自然通风技术，是建筑可持续发展过程的一个重要部分，应当引起建筑师的高度重视。 参考文献：

[1][美]诺伯特·莱希纳著.张利等译.建筑师技术设计指南——采暖·降温·照明.中国建筑工业出版社.2004年8月第一版

[2][美]阿尔温德·克里尚等编.刘加平等译.建筑节能设计手册——气候与建筑.中国建筑工业出版社. 2005年7月第一版