生態建筑中的自然通風設計問題研究

張思謙

摘要：在普遍的認知中，為改善室內空氣質量，往往需要依賴于新風系統、空氣凈化器、空調等一系列設備。附加過濾系統的主動式設備固然是科技發展的碩果，但隨之而來的能源成本消耗，以及凈化效果與工作條件的局限性也暴露了主動式設備的不足。相比之下，自然通風不僅不依賴傳統能源，還可以更好地提升住宅建筑的空氣循環效率，且在相同條件下，可以降低住宅建筑約45%的能耗。

關鍵詞：生態建筑;自然通風;設計

前言

現階段，我國大部分的建筑行業在進行建筑設計的時候，沒有進行很好的生態設計，整個施工建設的過程沒有融入綠色環保性。如果在建筑設計中融入生態建筑的理念，整個建筑的綠色環保性就會得到提升。這樣不僅對整個建筑行業的發展起到了促進作用，對于建筑物使用者的用戶體驗也得到了很好的提升。

1什么是生態建筑

幾乎所有的理念設計都是從需求中產生的，生態建筑理念也會一樣。隨著科技的不斷發展，人們生活質量的提升，對于所居住的地方的要求也越來越高。既要舒適安心，又要功能齊全，生態建筑理念就在這樣的需求下應運而生。生態理念具體指的是把所要建筑的部分當做一個完整的生態系統，并且可以把整個生態系統大致分為三個部分——人、建筑以及建筑周圍的環境。人是居住的主體，在設計的時候需要考慮到人和建筑物以及周圍環境的協調性。在設計建筑物的時候要考慮到建筑物的選材、整體結構以及相應的綠化設施，既然是生態建筑，所以相應的綠化設施是必不可少的，這樣的搭配也越來越受到人們的喜愛。最后需要考慮的就是建筑環境，生態建筑中對于自然環境的利用就是通過對自然光光線和自然風的考慮，充分利用這兩種自然資源。這樣不僅可以提升居住的舒適指數，還能在一定程度上降低能源的消耗。

2生態建筑理念在建筑設計中的應用原則

2.1生態和諧

在建筑設計中應用生態建筑理念時，要注意生態和諧的原則，要將整個建筑看成一個整體，使得建筑設計方案與周圍的環境相和諧，符合自然的景觀美。在建筑設計中，主要從建筑設計的外形和外立面的顏色來考慮生態和諧性，結合周圍的環境選擇合適的建筑外立面造型，并選擇合適的外立面顏色，這樣可以與周圍的環境達到一致，提升建筑的生態美;另外要充分利用建筑的周邊環境來提升建筑美感，可以利用建筑周邊的綠化片區和水域來打造整體的生態環境，這樣不僅可以保留原有的自然環境，還可以讓建筑設計方案與周圍環境相融合，不必花費額外的成本來進行生態建設，降低了建設成本，提升了設計美感。

2.2節能環保

在進行了整體的方案設計后，在具體的細節設計中要重視節能環保設計：節能主要是指的設計方案的節能和日后建筑使用中的節能，包括施工材料的節能、施工效率的提升。為了提升后期建筑使用的節能性，可以在設計方案中充分利用自然光和自然風，來降低采光和溫度調節所耗用的能源;環保主要是指的建筑設計方案的環保性，在設計中，多選擇綠色環保施工工藝，降低施工中對周圍環境的污染，選用環保性較高的材料，這樣可以提升整個建筑項目的節能環保性。

2.3以人為本，注重人性化設計

生態建筑理念中最重要的就是以人為本，在進行建筑設計時，要圍繞人的需求和審美要求開展設計工作，在保證生態美的同時滿足人的功能性需求。在設計方案中要體現人性化設計，例如在建筑設計中，要考慮到人們休憩和娛樂的場所，可以結合綠化環境來豐富建筑景觀并滿足人們的休憩需求，這樣可以提升建筑方案的生態性。

3自然通風技術的方法及應用

3.1單面通風

單面通風的原理是室內外空氣存在風壓差和溫度差，室外空氣流動又會帶動室內空氣，從而形成單面通風的風動力。這也是我們經常會遇到的情況，比如我們的堂屋，和所有有一個入口的建筑及房間，是我們常見的一種房屋通風形式。單面通風極為常見同時也缺陷明顯，進排氣流很容易混雜，氣流路程短，不能深入房間內部等。在現代房屋建造技術日益進步，我們已經提出了新的建造裝飾意見用來改善這一局面，便是在建筑入口，空氣流動方向增設翼墻，通過障礙物調節風流動方向調節風壓，從而實現更高效的室內通風。

3.2中庭及風井通風

中庭及風井通風是同一種通風原理，均屬于熱壓通風，因此歸為一節。中庭及風井通風同是利用空氣垂直高度上的密度差，當我們聯系高中或者初中接觸過的風的相關原理知識會很好理解，例如山谷風或者城市與郊區的風壓差，或者臺風的形成，這里實在建筑領域加強這一效果從而實現可控制的更高強度通風。中庭的應用場景可能不是很多，當我們走進花房的時候會發現有些花房的屋頂留有一塊玻璃采光，有些人家也會與房屋正對著的陽臺處設置這樣的玻璃天窗，這樣一個設置就具有中庭通風的基本特征，當然在建筑領域的實際應用有時會更復雜得多，筆者此處用較為形象的筆法來加以介紹，可使其他領域的人也能較為順利閱讀此文。當陽光照射進屋內，給屋內帶來陽光與采光效果的同時，中庭上部的空氣被加熱，密度減小，下方及外部的空氣溫度較低，因而密度大，這樣便會產生風的流動效果，更根據不同的季節不同的室內外溫度采用不同的調節手段，這樣的通風形式也是我們俗稱的“煙窗效應”。一般的中庭上部是帶有開關的通風天窗，通過天窗的啟閉更高效率的調節室內外溫度濕度等，事實上這也有植物室內培養的啟發與借鑒。當夏天來臨，中庭的天窗開啟，煙窗效應自然的將風帶入室內四處流動，尤其是夜晚效果更加明顯，有效減少空調調節負荷。在冬季，中庭天窗關閉，陽光穿過天窗，使室內如同一個陽光玻璃房，中庭加熱的空氣又以擴散的形式傳遞到其他房間，進而改善整個房間的供暖效果，在采光和供暖方面都減小負荷，實現節能環保。風井通風其實我們也非常熟悉，例如我們的衛生間排氣井，辦公大廈每層房間頂部的通風井，廚房的油煙通風煙囪，實驗樓的實驗用風井。在一些廠區或大型商業樓，通風井通常還起著非常重要的鼓風排煙的消防作用。風井通風的這一特色，使其更多地運用在更復雜的場所，也更能使用太陽能光熱技術，更會在煙囪通道內設置更易吸熱的蓄熱材料，形成太陽能煙囪。太陽能光熱技術會進一步加強室內外的空氣密度差，密度差越大，煙囪效應越明顯，更高效率地加熱和流動，因此備受歡迎。

3.3穿堂風

穿堂風從名字來看，應該是其中效果最好的，在有些應用場景中可以參見我們熟知的狹管效應，不過由于種種原因，并不是能常常實現。與名字相對應，穿堂風是指在某一建筑中建筑入口與出口相對，如走廊或者管道的兩端，有風來便有風往，風可以穿過整個建筑，中間無任何阻隔時效果最好。最典型而效果最好的穿堂風應該滿足幾個條件，首先是要有一定風速的室外風，其次是在風流動的通道上減少障礙物，也應減小建筑本身對風的阻力，最后廊道應該短而直。

結束語

與機械通風相比，自然通風具有更加節能、清潔的有益效果，所以值得在現代住宅建筑設計中廣泛推廣與應用。文章通過對建筑設計中合理應用自然通風進行了一系列的探討，希望能夠引起設計人員對現代住宅建筑設計中引入并科學規劃自然通風課題的重視，為廣大人民群眾提供一個更加健康、舒適的居住環境，為我國的環保節能事業做出更大的貢獻。

參考文獻

[1]陳可珍.校園建筑設計中自然通風原理的應用及實現[J].建材與裝飾，2018（49）：90-91.

[2]李婧.基于自然通風目標的建筑設計策略與方法[J].城市建設理論研究（電子版），2018（33）：53.