自然通风在凯达楼项目中的应用研究

摘要：自然通风是节约空调能耗的重要措施之一，同时是改善室内空气品质的方法之一，把自然通风这种传统建筑技术重新引入到现代建筑中,有重要的意义。本文介绍了自然通风的原理、自然通风实现方法及优缺点，并通过工程实例详细说明了自然通风在广州萝岗凯达楼项目中的应用，对相关设计和研究具有一定的参考意义。

关键词：自然通风；传统；应用；

Abstract: The natural ventilation is one of the important measures to save energy, also is one of the ways to improve indoor air quality, the traditional building techniques this kind of natural ventilation into the modern architecture, has important significance. This paper introduces the principle of natural ventilation, natural ventilation method and its advantages and disadvantages, and through the engineering examples to illustrate the application of natural ventilation in Guangzhou Luogang Kaida Building Project, has certain reference value for the design and research.

Key words: natural ventilation; tradition; application

中图分类号：TU834.1 文献标识码：文章编号：

1 自然通风的原理和优缺点

1．1自然通风的原理，自然通风通常意义上指通过有目的地开口而产生的空气流动。其主要由两种基本的自然通风方式组成，即风力驱动的自然通风和热浮力驱动的热压自然通风。许多建筑以自然通风的这两种基本方式为基础建立自然通风模式。一般可在单个建筑中采用一种或两种模式混合来满足不同的需要。

1．2自然通风取代空调制冷技术至少具有两方面的意义：一是实现了被动式制冷。自然通风可在不消耗不可再生能源情况下降低室内温度，改善室内热环境。二是可提供新鲜、清洁的自然空气，带走潮湿污浊的空气，有利于人体的生理和心理健康。在南方，空气温度高、湿度大，通风的问题就显得尤为突出，在情况允许的条件下我们应充分考虑自然通风。

2 自然通风在传统建筑中的应用

2.1自然通风在传统建筑中的应用。传统建筑中对自然通风的实现有很多值得借鉴的方法。在传统热带民居中对于自然通风的一些宝贵经验措施，例如：南方湿热地区一般房屋前后门对开，可形成穿堂风，并利用小天井加强自然通风，屋檐出挑深远以遮阳挡雨。建筑群落注重利用阴影空间，即在良好组织通风的前提下，建筑相对集中，形成阴影下的街、巷、庭院等，以宜于户外活动。广东地区的竹筒屋为单开间的狭长布局，整栋住宅一般分前、中、后三部分，各以天井为核心组织。采用逐渐升高的剖面形式，增加了建筑的进风口，有利于通风；大门处采用“躺笼”，挡人不挡风；室内隔断一般不到顶，以加强通风；利用小天井抽风，从大门到天井，室内是一个通透空间，利用窄天井的拔风效果，加速空气流动；设置通风边弄，加强了通风效果；建筑层高较大，减少房间界面的风阻，有些层高达5 m，有利于室内通风；主要房间利用天井间接采光，有利于减少热辐射。天井中布置绿化，利用空气蒸发致冷原理，产生热压力差以带动空气对流，外界热空气经过天井降温后进入室内。

3 自然通风应用的限制性条件

3.1室内得热量的限制。应用自然通风的前提是室外空气温度比室内低，通过室内空气的通风换气，将室外风引入室内，降低室内空气的温度。很显然，室内、外空气温差越大，通风降温的效果越好。对于完全依靠自然通风系统进行降温的建筑，其使用效果则取决于很多因素，建筑的得热量是其中的一个重要因素，得热量越大，通过降温达到室内舒适要求的可能性越小。

3.2建筑环境的要求。应用自然通风降温措施后，建筑室内环境在很大程度上依靠室外环境进行调节，除了空气的温、湿度参数外，室内的空气品质和噪音控制也将被室外环境所破坏。同时，自然通风进风口的室外空气质量应该满足有关卫生要求。

3.3建筑条件的限制。应用自然通风的建筑，在建筑设计上应该参考以上两点要求，充分发挥自然通风的优势。具体的建议见下表1-1。

表1-1 使用自然通风时的建筑条件

4 广州萝岗凯达楼项目自然通风的应用

4．1工程概况：凯达楼位于广州市萝岗中心区西南部，是萝岗区十三个执法部门的联合办公用房。萝岗区作为广州的一个新区，业主在制定能源可持续发展规划时提出把该区打造成绿色环保、可持续发展的生态新区，在设计任务书明确提出要将萝岗中心区打造成一个生态型、环保节能型的新区，这其中就包括了凯达楼。我们将建筑物分散为三部分，分别为凯达楼（一）（地上一至六层，部分地下一层）。凯达楼（二）（地上三层）、凯达楼（三）（地下一层）（以下简称凯一、凯二、凯三）。凯一主要功能是办公，凯二主要功能是食堂，凯三主要功能是车库。建筑高度最高为28.8米。整个项目总建筑面积为42065.96，其中地上建筑面积35935.66，地下建筑面积6130.3。

4．2我们首先分析了广州市的气候环境。广州属于典型的湿热型气候；季风明显，冬夏室外风速比较高；冬季气候温暖，不需采暖；太阳高度角大，太阳辐射强烈，建筑物要减少得热。在热工分区上属于夏热冬暖地区，南亚热带季风性海洋气候，东南向季风明显，冬夏室外风速比较高。从广州的风玫瑰图可以看出：广州夏季6、7、8月份主要风向为东南风。

4．3然后分析了建筑物所处的环境。本工程的选址有利于自然通风, 外部风速要大于3m/s, 且建筑的主要进风面与夏季主导风向成60～90度角。并且从卫星资料图上（如图1）可以看出，基地周边环境绿化很好，绿地有助于降低环境热量。基地东西为山岗，南面地势较低较平，北面为山。这种地形有利于引导风南北对流。通过分析我们可以得出如下结论：本项目对于利用自然通风有很好的有利条件。

4．4在建筑设计各个层面精心设计，以利于自然通风。

在规划层面：建筑规划布局是组织良好自然通风的先决条件。充分考虑基地周围的环境条件，为了很好地利用自然风，将凯一分为三个板式楼，顺应山体的山势条状排列，建筑朝向南偏东布置，与常年主导风向垂直，最大限度的利用了自然风。三个板式楼的间距在满足规范、卫生条件的基础上尽量减少，互相遮挡形成阴凉区，形成冷巷效应，热风经过冷却，再到达各功能空间；凯二靠山边布置，地上三层。凯三半地下布置，既减少了能耗又不会阻挡凯一、凯二自然通风。如图2所示。

在建筑平面处理方面利用走廊和电梯厅空间处的开窗这些建筑开口及风道组织室内穿堂风。主要房间应位于穿堂风经过的“风道”上。这样的布局可以保证建筑内部有足够的穿堂风。如图3所示。

在建筑细部处理上，为避免过多日照，凯一采用了深凹进去的窗及不锈钢遮阳板、凯二采用了深挑檐加水平和竖向遮阳百页的隔热遮阳措施；外窗可开启面积大于30％。

4.5、通风效果分析：规划完成后做了建筑风环境分析，分析结果如图4示。从分析结果可以看出整个建筑物通风条件是极好的。本工程因其绿色节能获得了2011年度全国优秀工程勘察设计行业奖建筑工程三等奖。

5 结语

总的来说, 作为一种节能的手段, 自然通风技术是一种可持续的节能技术、是减少建筑运行费用的技术。同时在我国城市建筑的设计中同样存在着严重忽视自然通风的倾向，不能很好的借鉴并应用到现代建筑的防热设计中。我们还需要做很多将自然通风成功应用到各类建筑中去的工作，在有空调并且也能实现通风的建筑中，在情况允许的条件下应尽可能充分考虑自然通风。相信在现代技术作为支撑的前提条件下, 自然通风会更有效地为我们提供健康、舒适的环境。

参考文献：

[1] 公共建筑节能技术规范

[2] 《广州市萝岗中心区建筑节能设计分析》学建筑节能研究中心、萝岗中心区能源规划项目华南理工大学课题组

[3] 郭飞,王时原.上海高层住宅自然通风节能设计研究[J].建筑学报, 2008

[4] 钟军立,曾艺君.建筑的自然通风设计浅析[J].重庆建筑大学学报,2004