建筑室外風環境的影響因子分析

郭 爽

沈陽建筑大學市政與環境工程學院（110168）

1 居住區室外風環境的影響因子分析

1.1 建筑布局對室外風環境的影響

建筑的排列方式會對小區的風環境產生一定的影響，建筑的排列方式主要有行列式、圍合式、錯列式以及自由式四種，在通風上面都有其各自的優點和不足之處。要根據不同的地理條件，對幾種布局進行相互組合。行列式是把住宅布置成行的形式,根據一定的間距或一致的方向排列起來，民用住宅應用這一布局的情況比較多，是目前小區規劃常用的方式之一。錯列式的建筑群的前后排的建筑是錯位的，錯列式的小區風場分布的不是很平均,但整體通風會得到比較好的改善。圍合式布局由四面圍合而成，空間較為封閉。不同的建筑布局對建筑風環境的影響是不同的，主要體現在不同面積的風影區。建筑物的高度越高、迎風面越大，風影區面積越大；建筑進深越深，風影區面積越小。風影區越大，對下風向通風越不利。采用錯列式布局，前排與后排建筑是錯列的，有利于空氣的流通。因此，錯列式和斜列式布局更適合南方濕熱地區。圍合式布局會形成比較封閉的空間，內部風速很小，能有效抵擋冬季冷風，適用于寒冷地區。自由式布局空間較大，有最好的通風效果[1]。實際上，在進行建筑群排列的設計時，應合理運用，與區域的實際情況相結合。

1.2 建筑體型對室外風環境的影響

建筑的體型主要有點式和板式兩種，板式住宅的特點是南北短，東西長。這樣的布局容易形成對流。點式住宅又稱獨立單元式住宅。點式建筑對氣流的阻擋比較小，因此對空氣的流通影響不大。而板式建筑很大程度上對空氣流動的影響較大，板式建筑的背風面很容易形成風影區。在城市建設過程中，應該根據小區風環境影響的主要因素來對建筑形態進行一定程度的調整，不僅會讓小區內形成良好的通風，還會對風環境起到良好的改善效果[2]。

1.3 建筑高度與密度對室外風環境的影響

住宅小區中建筑的組合中，建筑高度及密度的情況是不同的。有研究表明，建筑物的高度以及密度也會對風環境產生一定的影響。由于建筑物高度越高，風速越大，高低層建筑相互組合會直接對建筑之間的風場產生一定的影響，互相干擾[2]。由于主要風向的流動受到高層建筑的阻礙作用，風會繞過高層建筑，一部分風從頂部流過，一部分風從側邊流過，流向建筑后面。另一部分向下流動，風速較快，會對行人高度處風環境產生影響。

建筑密度可以反映出建筑的密集程度。容積率相同，但建筑密度有比較大的差別時，小區的品質也產生很大的區別。同時，小區建筑密度不僅會對綠化面積的大小產生不利影響，還會影響到建筑與建筑之間的間距、日照情況以及通風情況。如果建筑分布太密集，還會對風道起到阻礙的作用，降低風速，使污染物聚積在一起，很難擴散出去。但同時，高層建筑也更容易形成邊角強風，導致小區內行人不舒適，嚴重可能會形成更大的危害。夏季風速過小，人們就容易感到悶熱，無法有效去濕和熱，人們的健康和舒適會受到很大影響；若風速過大，甚至會對行人的生命產生威脅。因此，可以通過一定的措施進行緩解，在冬季風速高的區域，為了抵擋冷風的侵入，可以讓建筑密集些或種植高大的樹木。在風速低的區域，為了不讓風速過低，不利與空氣的流通，不宜設置高密度的住宅樓。

1.4 小區道路與主導風向角對室外風環境的影響

建筑的布局也會受到很多因素的影響，包括建筑的平面以及立面形式、地理位置以及氣候條件等，其中影響建筑布局方式的最重要因素是主導風向與小區道路的夾角角度。現在的城市空間和以前傳統城市空間有所不同，由于建筑高度以及空間的不斷變化，城市中形成了“街道峽谷效應”。由于建筑物的影響，在樓間距密集的狹窄地帶形成類似峽谷的氣流運動，被稱為“城市峽谷效應”。當氣流從開敞的地方流進峽谷時，風速增大，這時空氣會加速流過峽谷。當流出峽谷時，空氣流速又會降低。這在幫助排出城市較大范圍內的城市污染及城市熱氣的同時，也改變了傳統城市空間內具有的穩定風環境特征。

1.5 綠化對室外風環境的影響

1.5.1 綠化對住宅室外風環境的影響

綠化可以給居民提供一個良好的休息環境、美化環境，還能對風環境的產生著一定的影響。當建筑周圍沒有綠化時，冷風直接吹向地面，由于向下運動的氣流和地面主導風向的氣流進行碰撞，導致住宅入口氣流紊亂的情況。但當室外布置一定的綠化后，氣流受到植物阻擋，只能向上運動，風速會減弱，并一定程度起到調節溫度、凈化環境的作用[3]。

1.5.2 綠化的防風導風作用

綠化對室外風環境也會產生一定的影響，不同的布局方式會對風速以及風向產生不同的影響。喬木灌木的比較密集的種植可以起到很好防風的作用。夏季，通過植物自身的蒸騰作用吸收熱量以及喬木灌木形成的陰影會使下墊面溫度降低，氣流也向下運動,而周圍環境會形成上升的氣流,兩股氣流形成對流，促進空氣流動,起到很好的通風效果。與此同時還對風產生一定的凈化效果。冬季，在風速比較大的區域，可以種植一些密集型的植物，用來阻擋部分冬季冷風的入侵；或通過布置喬木降低風速，對冬季主導風可以達到很大程度減弱的效果。喬木會降低平均輻射溫度、降低風速、增加濕度以及提高人的熱舒適度。其中喬灌木的樹冠層葉片很大，可以對風起到有效的阻擋作用。使樹冠前端出現正壓，后端出現負壓，正負壓差和植物的疏透率是成反比的。當風經過樹木后，風速會降低，但是頂部和底部風速會加強。灌木的作用原理和喬木是一樣的，但它比喬木矮，阻擋的是1 m 高度的氣流，灌木能較好的保持風速和減少表面蒸發。因此喬木和灌木可以利用樹冠的導風作用增強通風，同時可以利用灌木的阻擋作用降低人體高度處的風速。地被如草坪通過蒸騰作用和新陳代謝對熱環境的影響較大，從而影響風環境，沒有喬木灌木對氣流的影響大。并且草坪對光照的條件要求更加嚴苛，一般在太陽輻射較強的白天，會對溫度有明顯的冷卻效果。這種對溫度濕度的影響喬木效果最好，灌木和草坪相差不大。同時風速越大，垂直溫度的波動越大，可見草坪地被對于夏季太陽輻射強的風環境效果好，并且作用高于冬季的風環境。

2 總結

影響建筑室外風熱環境的因素非常多，包括:建筑布局形式、建筑體型、建筑高度以及建筑密度、綠化等，文章對各影響因子加以分析，并根據存在的問題，采取相應的措施來改善室外風環境。為小區建設的前期階段提供一些借鑒性的意見。