建筑自然通風在設計中的應用

摘要：本文首先論述了自然通風在建筑中的作用，然后深入研究了其在建筑設計中的運用問題，最后指出了自然通風的經濟效益和環境效益，進而論證了在建筑設計中如何實現自然通風。本文是一些個人的建議，希望對同行業工作人員提供一定的幫助。

關鍵詞：建筑； 自然通風； 設計；

前言

通風是所有建筑的基礎功效，是一個非常久遠并且當今高度關注的問題。減少建筑對能源的使用，確保其能夠和環境有效地協調，成為了符合其基本功效之后的最主要的追求。在當今的設計里，不但重視其自然通風工藝，最主要的是看中把這個傳統的手段和所處地區的氣候特征等多種要素融匯到一起進行分析，得到多層面的，綜合的建筑工藝。總之，自然通風技術作為一種生態技術，相信隨著生態、可持續發展理念的不斷發展，自然通風這種廉價、健康的通風方式將會越來越多地被利用到建筑設計中去。

一、自然通風的意義分析

目前，許多建筑中都開始使用自然通風技術，之所以大力推崇此項技術，就是為了用其帶替空調體系，降低能耗。在此步驟中有兩項內容是非常關鍵的。首先是實現有效被動式制冷，在外界的溫度以及濕度等非常小的時候，它能夠在不使用能源的狀態下進行降溫減濕活動，將室內的溫度和水分降低，確保給人一種舒適感。它不僅能夠降低對能源的使用，減少污染，而且是一種完全和諧的發展理念。其次是能夠帶來非常清新的新風，對于提升人的身心健康來講意義非常的重大。目前空氣質量下降的關鍵問題就是因為沒有足夠的新風進入其中。長時間的使用空調，引發了許多問題，使用自然的通風能夠將屋內的不清新的氣體去除，而且還能夠實現人與自然地和諧發展。

二、原理分析

我們平時說建筑的自然通風，實際上是經過物體設置的門窗，此時會有空氣隨著門窗等進入室內，并且流通，就會形成氣流。它會受到建筑物外表面的壓力以及門窗開口的特點影響。壓力分布是動力，而各開口的特點則決定了流動阻力。對自然通風來說，建筑中的空氣運動主要有兩個要素，風壓以及室內外空氣密度差。兩者可以獨立對空氣產生作用，也可結合到一起產生作用。在具體的建筑里，很多時候都是上述兩者融合到一起作用的，只不過兩者有大有小而已。因為氣候以及風向和建筑的狀態等等都會影響到風壓，上述兩者的結合并非是單純意義上的組合，所以，設計者要深入的分析其中的要素，確保兩者能夠呈現出互相補充的作用，確保自然通風效果合理、有效。

三、設計中對自然通風利用問題分析

在進行當代的房屋建筑設計的時，要充分利用自然通風技術，在運用的過程中，要充分結合當地氣候、環境條件，采取相適應的技術措施，并借鑒以往形式中的優點，才能保證自然通風達到良好的生態效能。

1、設計時要考慮的限制因素。一是室內得熱量的限制。使用此項通風有一個必要的條件，即外界的溫度要比室內的低一些，確保外界的流入屋內，以減小屋內的氣溫。非常明顯，當里面和外界的溫度差非常大的話，降溫取得的功效就會更加的顯著。針對那些全部都靠著此種通風來降溫的建筑來說，它的功效并非是單一要素決定的，來自于多方面的內容，而得熱量就是非常顯著的內容，假如該項數值非常大的話，那么經過降溫而獲取舒適性的能力就非常小。二是建筑環境的要求。采用此項方法之后，屋內的環境大部門都得靠外在的條件來調整，除空氣自身的濕度以及溫度等要素之外，建筑中的空氣的質量以及聲音的控制也會受到外在環境的影響。三是建筑具體的方位。通常規定，物體的立面要和交通主線之間有二十米左右的間隔，目的是為了防止發生噪音以及空氣污染等問題。地區的主導風向與風速根據當地的主導風向與風速確定自然通風系統的設計，特別注意建筑是否處于周圍污染空氣的下游。因為城市和農村的環境本身有著非常大的差異，其對通風體系帶來的作用也是有著顯著地區別的，尤其是建筑附近的一些物體會對其附近風向以及光線等產生一定的作用。四是建筑形狀及朝向。通常建筑自身的寬數會對此種通風有一定的影響。通常其寬度小于十米時可用一側通風的措施。當該數值小于十五米的時候可用雙向的措施。如果不這樣的話，就要使用別的一些方法進行搭配，例如煙囪結構或機械通風與自然通風的混合模式等。建筑朝向為了充分利用風壓作用，系統的進風口應該面對建筑周圍的主導風向。

2、自然通風系統設計的要求。一是建筑群與建筑體型的設計。建筑群的布局對自然通風的影響效果很大。考慮單體建筑得熱與防止太陽過度輻射的同時，應該盡量使建筑的法線與夏季主導風向一致；然而對于建筑群體，若風沿著法線吹向建筑，會在背風面形成很大的漩渦區，對后排建筑的通風不利。在建筑設計中要綜合考慮這兩方面的利弊，根據風向投射角對室內風速的影響來決定合理的建筑間距，同時也可以結合建筑群體布局的改變以達到縮小間距的目的。因為前排的建筑會對后排的通風有一定的不利作用，所以在單體設計中還應該結合總體的情況對建筑的體型，包括高度、進深、面寬乃至形狀等實行一定的控制。二是維護結構開口的設計。建筑物開口的優化配置以及開口的尺寸、窗戶的型式和開啟方式，窗墻面積比等的合理設計，直接影響著建筑物內部的空氣流動以及通風效果。根據測定，當開口寬度為開間寬度的 1/3～2/3 時，開口大小為地板總面積的 15%-25%時，通風效果最佳。三是注重“穿堂風“的組織。“穿堂風“是自然通風中效果最好的方式。所謂“穿堂風“是指風從建筑迎風面的進風口吹人室內，穿過房間，從背風面的出風口流出。顯然進風口和出風口之間的風壓差越大，房屋內部空氣流動阻力越小，此時就越利于通風。四是設計豎井，提升氣流運行速率。常見的豎井控制通常由如下的一些樣式；（1）純開放空間-----現在，很多的建筑都帶有中庭區域，此舉的目的是為了便于大規模的建筑獲取充分的光線。站在其他的層面來看，可以通過其中的熱壓來獲取此項通風。（2）“煙囪”空間，又叫風塔----由垂直豎井和幾個風口組成，在房間的排風口末端安裝太陽能空氣加熱器以對從風塔頂部進入的空氣產生抽吸作用。該系統類似于風管供風系統。對于通風不是很好的區域來講，可以利用高出屋面的風斗，將上部的空氣引入到物體之中，來加速建筑內部的空氣流通。

四、結語

自然通風在建筑中作為防熱、防濕的主要措施，被廣泛的用到世界各地的許多的建筑中。我們常會看到在傳統的民居中都有這樣一種做法，即建筑物外都會設置較大的窗戶，墻體設置的也非常的輕便，建筑通常不是在地面上直接建起等等，很顯然這些措施的目的都是一樣的，為了躲避氣候的不利因素，利用自然通風換取更舒適的生活環境。通過分析這些現象，我們可以發現廣大的群眾對于自然通風工藝的運用意識。自從出現空調以后，我們能夠更加主動地去掌控環境，不需要像過去那樣去一位的適應環境了。創造前所未有的室內舒適氣候要求，由于它的大面積的使用，人們開始忽視自然通風。不過，在當今時代，在今天全球能源緊張、空氣品質（IAO） 惡化以及建筑綜合征（SBS）等，為了保持良好的室內空氣品質，此時我們要再次認真地分析該自然通風的相關技術。正是因為這種前提條件，將自然通風工藝應用到當代的建筑中，具有非常顯著的意義。

考文獻：

[1] 張曉瑞.自然通風在建筑設計中的運用探析[J].四川建筑，2009

[2] 陳紅，趙冉.自然通風在住宅建筑設計中的運用[J].華中建筑，2008

[3] 陳鳳，于蕾.對建筑自然通風設計的探討[J].山西建筑，2009