探討建筑自然通風

建筑自然通風是一種自然而又必然的趨勢是指利用自然的手段（風壓、熱壓）來促使空氣的流動，將室外的清新空氣引入室內不斷地更替，從而維持室內空氣的舒適性滿足人體健康的生理需求。

建筑通風目前主要有三種方式：自然通風、機械通風、機械輔助自然通風。自然通風是指充分利用自然環境條件，節能、環保，并且更容易被人的生理感知接受，但是單一的自然通風有一定的缺陷，氣流不夠穩定，組織和控制有一定的難度，機械通風能夠提供較穩定的人工風環境但是在節能，和噪音方面存在著瑕疵，機械輔助自然通風是兩者的結合。從生態意義上考量，自然通風包括了機械輔助自然通風，就目前而言也是運用最為廣泛的。反之單一的通風模式較為有限缺點較多，且不利于發揮建筑本身最大作用。

就建筑自然通風的組織模式而言主要有四種：風壓通風，熱壓通風，風壓與熱壓組合通風、機械輔助式自然通風。在國外這方面已早有了研究和著作如著名的伯努利效應和文丘里效應等。簡單來說風壓通風是風源于大氣壓力差，風在運行過程中遇到障礙物發生能量轉換，動壓力變成靜壓力。吹向建筑物表面的風受到阻擋后，在建筑物迎風面靜壓力增高而形成了正壓力，而氣流繞過建筑在背風面形成了負壓力。在迎風面和背風面的壓力差作用下，高壓側的風向低壓側流動。如果建筑的迎風面有開口，縫隙或通風設施進入內部空間，也就可以實現空氣對流，形成風壓自然通風。典型的“穿堂風”就是風壓通風。如倫佐皮亞諾設計的奇巴歐文化中心的棚屋型建筑是典型的代表，建筑的背面的肋架結構中設有上下開口和可調百葉，針對微風到颶風不同的風速和風向，通過調節百葉窗的閉合來控制室內氣流。熱壓通風是對風能的間接利用，由于建筑空間室內外存在著溫度差，其密度也存在差異導致垂直的壓力不同，被加熱的室內空氣由于密度小而向上浮升，從建筑的上方開口排除，室外空氣由于溫度低密度較大從建筑下方開口補充空氣，使得空氣形成了自下而上的運動即所謂的“煙囪效應”這種手法在荷蘭代爾夫特稅務辦公樓得到了運用。組合通風大多數的情況下是熱壓通風和風壓共同作用的結果。如英國諾丁漢國稅中心群體。機械輔助式自然通風較常用于一些大型公建。大型的共建由于室內空間大、通風路徑長，流動阻力也大，緊靠風壓和熱壓作用不能實現建筑的自然通風在此情況下采用機械輔助式自然通風來加強通風效果。

進入20世紀，隨著經濟的增長、科學技術的迅猛發展、城市水平的不斷提高，經濟與技術全球化將人類社會文明推進一個嶄新的階段，然而能源的危機使人類認識到，自然資源的不可再生。基于對生態環境的反思，以及建筑耗能對環境影響的主體作用的認知，節能建筑成為了未來的趨勢。就建筑制冷、通風方面來講，空調似乎成為了現代建筑必不可少的裝飾。其實如果當建筑自然通風設計的合理恰當的話會大大減少這一現象甚至會取代空調。不僅能少消耗不可再生資源實現被動熱調節，而且能提供新鮮清潔的自然空氣，有利于人的身心健康。誠然空調技術如今得到了廣泛的運用和發展，對于節約能耗來講是有了很大的改進卻始終有不足。另一方面，人們物質生活水平的提高對于室內熱舒適的需求也有了更為深的層次，一些原有的通風技術標準已經滯后于建筑環境的可持續發展要求。應利用多元的通風技術實現更為人性化生活場所。為了更好的實現節能和提高人們的生活的品質，滿足人的生理和心理的熱舒適要求，在建筑設計中自覺運用自然通風的方式改善環境是一種必然的趨勢。自然通風也是建筑師設計階段較容易控制的環節，因為它是通過空間組織來實現的方式。

建筑自然通風發展到今天似乎是一個循環，工業化時代否定了自然通風，而今天又重新重視。當然現在的自然通風以區別于前工業化時代的自然通風。我們擁有了豐富的經驗，從傳統技術中吸收了精華為有所用輔以現代的科學手段對傳統技術兼容并蓄，并得以重生。建筑自然通風是通過建筑本身科學的設計來回應地方的環境，以較小的代價達到舒適性與節能性平衡，在未來的發展中有很大的潛力。

作為人類發展的可再生資源，建筑自然通風為室內提供清新的空氣并帶走室內污濁的空氣，改善空氣品質，提高了都市人們生活的質量，節約了能源。建筑自然通風不需要設置消耗常規能源的動力驅動設施，可減少空調的開啟時間和數量，節約了建筑的運行成本。提高了建筑環境熱舒適性，通過組織自然通風可以實現夏季炎熱地區被動制冷，帶走室內空間的熱量和濕氣，降低室內的溫度和相對濕度，避免和減少過度使用空調造成用戶的“空調病”。一方面建筑自然通風是現代化大都市上班族的需求，促進了人與自然的接觸而非與自然“隔絕”開生活在封閉的空間里。間接的減少了因工作壓力而帶來的壓抑感也有利于公司員工之間的和諧發展。另一方面也為建筑帶來了不一樣的空間，促使建筑空間的多樣性從而刺激了整個行業的發展趨勢。總而言之建筑自然通風有利于現代社會建筑發展的需求是未來建筑發展的希望，滿足人們的精神需要和物質需要。

（作者單位：浙江理工大學）