淺議建筑通風節能設計要點與分析

■許 鐸 ■西安建筑科技大學，陜西 西安 710055

近年來，我國的建筑市場上掀起了環保、可持續發展的風氣。隨著“節能理念”不斷深入，建筑節能也變得尤其重要。建筑通風節能也是建筑節能的重要組成部分，建筑設計人員應該從各個方面考慮建筑節能，優化現有的建筑能耗體系。

1 傳統建筑通風設計的缺陷

我國的建筑行業擁有較長的發展歷程，建筑樣式和風格也不斷發生變化。由于技術存在局限性，很多建筑的內部格局并不合理。以建筑通風為例，其傳統的建筑設計主要存在以下幾個方面的缺陷。

功能弱化。傳統的建筑通風設計功能性不足是其缺陷的主要原因，很多設計人員受困于技術等原因，不能充分了解建筑通風的相關資料，致使設計方案與實際施工存在較大偏差。設計人員為了提升施工效率和施工進度，簡化室內的通風系統，這樣不僅減弱了建筑通風的效果，還會影響通風系統的正常運行。這種設計缺陷不僅會導致室內通風效果不佳，也不符合現有的綠色節能建筑的理念。

能耗過大。傳統的建筑通風大多是使用空調來調節室內氣流組織和室內氣溫，使用空調系統雖然能降低室內溫度、改變室內空氣流動形式，但這種空氣調節方式需要消耗大量的電量，尤其是在大型的商場和醫院以及公共建筑。同時，空調在后期維護也需要大量的人力和財力。除此之外，工程中的設計失誤、監理單位沒有按照行業標準核查，這些情況都會增加后期維護的成本，造成資源的浪費。

空氣污染。走可持續發展的綠色道路是建筑行業的終極目標，也是建筑行業現階段發展的主要理念。在無氟空調進入市場之前，很多建筑內部的空調系統都使用氟利昂作為制冷劑，但大量使用氟利昂會破壞地球的臭氧層，對大氣造成污染。同時，由于空調系統常年運行在密閉的環境中，大量細菌和有害物質會藏匿在空調系統中，一旦空調運行就會造成室內空氣污染，危害人體健康。

成本增加。傳統的建筑通風設計，由于設計本身的缺陷和設備性能的影響，會提升施工成本。例如:建筑通風設計人員忽略了實際施工中的問題，從而引起施工成本增加，最終會導致設計、施工、運行的各項工作量的增加。這種設計缺陷不僅增加了施工成本，也不能保證空調系統正常運行。

2 建筑通風節能設計的優點

隨著施工技術的革新，我國的建筑行業也應該不斷提升自身的設計和施工水平。環保、降耗這些都是我國建筑行業需要實現的根本目標，這些目標從側面促進了建筑通風設計水平。建筑通風節能設計的優點主要體現在以下幾個方面。

增強制冷效果。在設計建筑室內通風時，使用相關節能方式可以提升室內的制冷效果，以此達到被動式制冷的效果。例如:室外的溫度較低，通風系統開始工作，以此降低室內的溫度，并將室內的有害氣體排出。這種被動式制冷，可在低耗電和無耗電的情況下，利用自然通風的原理，保證室內的溫度和濕度處在最適宜的情況下。

提升空氣質量。就目前而言，絕大多數建筑都是依靠內部空調系統調節室內的溫度和濕度。空調系統只能調整室內的溫度，但其無法將新鮮的空氣帶入室內，人體長時間處在這種環境中會引起“空調病”。而采用建筑自然通風就可以解決這種問題，在保證人體健康的同時，還可以降低房屋的總體能耗，可謂一舉兩得。

節約能耗。我國是世界上的能耗大國，如何實現節能減排是各個行業今后需要解決的主要問題，而建筑通風節能恰好能夠解決這一問題。利用自然通風可以大大節約建筑能耗，據相關統計顯示，使用節能通風系統所消耗的電能要比傳統的設計通風系統節約三成左右。在節約能耗的同時，也減少了項目的投資成本。

3 如何實現建筑的自然通風節能

3.1 建筑自然通風節能設計方法

建筑自然通風節能設計方法可以通過建筑體的幕墻、平面屋頂通風以及風帽三個方向考慮。

建筑體幕墻是現階段較為實用的自然通風節能方法之一。在留有縫隙的雙層玻璃中預留通風風道，并配上可變式百葉。這種通風方式極大的提升了室內的通風效果，例如:室內溫度過高時，用戶可以打開上下排風口，由于風壓效果，冷空氣就會從下層進入風道，從而實現自然通風的目的。而在寒冷的冬天，這種建筑體幕墻也可以發揮作用。例如:為了不降低室內溫度，還要保證室內空氣流通，就可以關閉排風口，調節百葉角度，讓陽光直射在雙層玻璃中，這可以讓更多的熱量保存在玻璃之中，起到保溫的效果。

北方的建筑物大多是平面屋頂，設計人員可以利用平面屋頂進行自然通風節能設計。例如:在平面屋頂上設置坡面的隔熱層，當氣溫升高時，通過壓力作用產生的上升氣流會帶走一部分熱量;同時，較重的冷空氣會從坡面隔熱層的下方進入，冷空氣和熱空氣交互流動形成的對流可以有效降低室內的溫度。

對風帽結構進行設計也可以有效提升自然通風效果，以此實現節能目標。風帽一般設置在建筑的屋頂，風帽通過風力或者溫差產生動力，帶動風帽運行，以此實現通風換氣的目標。依據風帽的功能可分為進風冒和排風帽兩種類型，設計者可依據實際的施工情況設計風帽的位置。風帽可將水平吹來的風導入到室內，并通過壓差作用將室內廢氣排出到室外，以此實現通風、降溫的目的。

3.2 建筑自然通風節能設計的其他問題

在設計人員眼中，自然通風方式不僅節能還能提升室內的通風效果，但是在城市密集的建筑群中，自然通風的效果還很有限。要想達到人體舒適的環境，還需要引入機械通風。例如:在較為大型的商場和體育館，由于該類建筑面積過大，完全依靠自然通風不能滿足溫度要求，就需引入機械通風。

在建筑中引入自然通風能夠實現節能，但是自然風的垂直分布會產生不良影響。在建筑物中設立中庭，有利于建筑物內部和外部實現自然通風，但中庭設計過高就會產生煙囪效果。即是熱氣流上升過多，全都聚集在建筑的頂部，尤其在冬季，中庭過高的建筑會造成不良的采暖效果。

3.3 案例分析

本案例是對朝南封閉的陽臺進行建筑通風節能設計，目的是為了增強陽臺通風能力，降低南面陽臺溫度。在施工中有以下三個方案:一是在夏季白天打開陽臺外窗，并利用遮光措施，促使空氣形成對流。在這種條件下，陽臺的溫度等同于室外溫度，而在夜間也采用這種方式進行通風降溫;另一種方案是在夏季晚間溫度較低時，開啟陽臺外窗進行通風;并在白天使用遮光設施，并將陽臺窗戶全部關閉。這兩種方案全是不增加任何通風量實現降溫過程，通過相關模擬軟件分析，對于南向的陽臺可以采用外遮光加不全落地窗的形式，即可以避免陽臺過熱的現象。

第三種方案是通過增加通風量的方法實現，在夜間可以打開窗戶并在白天關閉陽臺窗戶，打開通風口，利用這種小空間進行室內外換氣，即可以將室內的熱量排出。同時，還可以使用發射率較高的遮光器械，可以大大減少陽光進入室內，將陽臺的溫度控制在合理的范圍內。

4 結語

總而言之，隨著我國對建筑通風節能的要求越來越高，設計者在建筑通風設計中要更注重布局的合理性。為了進一步節省成本，提升節能效率。自然通風更適用于現有的建筑節能通風設計，因此在現有設計中應多采用自然通風加機械通風。但建筑設計人員應該依據基本的自然規律，合理的引用自然通風，避免因布局不合理導致通風效果不佳的問題，以此為建筑節能做出更多的貢獻。

［1］黃丹程.建筑自然通風節能設計淺析［J］.建筑發展導向.2011.(22).

［2］李平.建筑自然通風技術及應用［J］.中國科技博覽，2010.(16).