小议如何设计实现建筑物的自然通风

【摘要】本文以分析建筑物的通风设计为出发点，引出实现自然通风的重大意义，并说明了自然通风的原理，重点提出了几点实现建筑物通风设计的措施，期望对同行有借鉴作用，以起抛砖引玉，以达共同进步之效。

【关键词】机械通风、自然通风、意义、风压、热压、原理、措施

【 abstract 】 this paper analysis of building ventilation design as the starting point, leads to realize the significance of the natural ventilation, and illustrates that natural and ventilated principle, key put forward several measures to realize the ventilation design buildings, expectations for colleagues have reference to the author, with a common progress effect.

【 key words 】 mechanical ventilation, natural ventilation, significance, air pressure and hot pressing, principle, the measures

中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：

一、建筑通风设计分析

通风是长久以来人类历史上赖以调节室内环境的原始手段。随着历史的延续，在如今科技发达的年代通风被引申为自然通风和机械通风两种。所以对建筑物的通风设计来讲，可分为自然通风设计和机械通风设计。机械通风是指利用机械通风设备实现室内空气的流通。自然通风是指大自然中的空气通过建筑群或建筑内各个功能空间进入室内自由流动，实现室内环境流畅。由于机械通风要消耗大量的能源，应用范围又局限在建筑物内部，且会产生噪音，给住户带来困扰的同时，给自然环境也带来了一定程度的污染。而自然通风在无污染且不耗能的情况下，只需适当地改变建筑形式，使之更好地与大自然融合，便可更加生态地加速室内空气的自然流动，解决建筑物的通风换气问题，给人们带来清凉，带走污染；给环境带来改善，带走能耗浪费。 故在自然环境与生活环境日益受到重视的今天，自然通风因与人体舒适度的联系以及对建筑节能环保的重要性，在建筑通风设计中显得越来越重要，被放在了设计的首选地位。

二、设计建筑自然通风的意义

由上述分析可知:自然通风是当今建筑通风设计广为青睐的一种设计方式，它比通过应用空调、制冷等设备实现室内环境调节的机械通风更能环保节能的改革建筑热环境、节约空调带来的能耗，所以个人认为：采用建筑自然通风设计从根本性上来讲就是科学经济的取代部分空调制冷系统。这一取代的意义非同小可，不但为住户提高新鲜的空气，减少了空调带来的疾病，还释放了建筑结构中蓄存的热量，起到改善生态环境的作用。具体来讲：当室内的温度或湿度比较低时，自然通风可以在不消耗不可再生能源的前提下降低室内温度，带走部分潮湿或烦热的气体，使得室内环境达到人体舒适的热度和温度，即使室外的空气温度超过舒适区，需要消耗能源降低温度或湿度，也可以利用自然通风输送处理后的新风，而省去风机能耗且没有噪音和污染，非常符合城市环保战略可持续发展的思想。而且通过自然通风提供给室内的空气新鲜且清洁，非常有利于人体生理和心理健康，避免了采用空调等制冷设备提供恒温环境造成人体的抵抗力下降，引发人体出现 “空调病”等亚健康性的副作用病，同时还更有利于满足人和大自然互动的心理向往。

三、自然通风设计的原理

既然我们知道了自然通风的意义，那么在进行通风设计时一定要明白其原理，应用科学有效地手段，才能实现建筑物的自然通风。

自然通风是一项原始的调节室温的技术，与功能复杂且耗能的空调技术相比，更是一项廉价且成熟的技术。它是在压差推动下实现空气流动的，依据压差形成的原理，可将其分为热压自然通风和风压自然通风。前者原理是当室内存在热源时，室内空气温度上升，密度降低，且向上浮动，造成建筑内上部空气压力比建筑外高，致使室内空气向外流动，而于此同时在建筑下部，不断有空气流入，以填补上部流出的空气所让出的空间，这样形成持续不断的空气流实现自然通风。后者的原理是当有风吹向建筑物时，建筑的迎风面将受到空气的推动作用形成正压区，推动空气进入建筑，而建筑的背风面，由于受到空气绕流影响形成负压区，吸引建筑内空气流出，形成绵延不断的空气流，实现风压作用下的自然通风。

然而在实际中，建筑物的自然通风不是单独受风压和热压其中的一种实现的，而是两者共同作用的结果，只是在不同的时候各自的作用有强有弱罢了。设计师们都清楚风压与天气、风向、建筑物形状以及周围环境等有关，热压与室内热源有关，两者共同作用时也不是简单的线性叠加，所以在实际设计中要充分考虑各方面的因素，使两者相互协调相互补充密切配合，才能实现建筑物的自然通风， 那么具体如何考虑周全，实现自然通风成为设计的重点与难点。

四、实现建筑物自然通风设计的措施

众所周知在进行建筑设计时，建筑物的不同形式和组合会产生不同的通风效果，所以在设计时要科学的布置建筑的朝向、间距，合理建筑室内功能空间的组合，采用有效的措施，才能达到自然空气畅通无阻于室内外，实现最佳的自然通风效果。

1、合理建筑物的朝向。选择合理的建筑物朝向，首先要了解当地日照量较多的方向，其次要了解当地风向、风速特性以及风温和气候条件。通常建筑物迎风面最大的压力是在与风向垂直的面上，故设计时应尽量使建筑主立面朝向夏季主导风向，侧立面对向冬季主导风向；就以河南来讲，四季气候分明，夏季多盛行温暖湿润的偏南季风，冬季多盛行干燥的偏北风，所以太阳辐射量最多的是南向，不管是改善夏季自然通风、调节房间热环境，还是减少室内采暖空调负荷，南向都是建筑物朝向最好的选择。

2、适当加大建筑物的间距。建筑物的距离也是影响通风效果的因素之一。当南北向日照间距较小时，前排的建筑物遮挡住后排的建筑，形成的风压较小，通风效果就会差点。所以在住宅建筑群设计中，适当加大部分楼栋的间距，规划形成组团绿地，不但对改善绿地下风侧住宅的自然通风，会有较理想的效果，还能为居民提供良好的休息和交流的场所。

3、优化建筑群的布局。建筑物的布局有很多形式：并列式的布局总体上受风面较小，设计时多采用错列或斜列可使风从斜向导入建筑群内部，下风向的建筑受风面就会大一些，风场分布较合理,通风效果就比较好。当然现实生活中建筑的布局是需要根据周边建筑、地形、环境，因地制宜选用布置方式的，比如方正的住宅小区地块可通过改变传统的“横平竖直”规划模式，采用以曲代直的规划方法，创造出“虽由人做，宛自天开”的自然环境和良好的自然通风来，具体可将居住区主要道路设计主通风道，沿通风廊道流向各个住宅组团，然后再从组团内庭院空间分流到住宅，加速自然风的流动。这种通过调整路网，优化建筑群布局，让其疏密有致，疏的地方设计成组团绿化，让自然风通过主干道流向各组团，又通过组团之间的绿化空间流向各住宅的方法，不但顺利实现建筑物自然通风，还有效地优化小区的环境，起到一箭双雕的作用。

4、风向投射角对自然通风的影响。风向投射角是指风向投射线与房屋墙面法线的交角。对单体建筑来讲，风向投射角愈小，对房间愈有利，但对建筑群来讲，就要考虑前排建筑形成的风影区对后排建筑的影响，如果风向正吹，屋后的风影区较大，就会影响自然通风的效果。所以设计时应避免住宅长轴垂直于夏季主导风向，目的是为了让前排建筑和后排建筑形成很好的通风对流。个人认为建筑物与风向入射角保持30°、60°通风效果最佳。

5、设计建筑物要高低有序。在设计时要尽量避免建筑高的高低的低，要做到高低有序避免建筑间风向的遮挡。总体设计建筑群的布局尽可能沿夏季主导风向，临近主导风向建筑宜采用低层或多层，远离主导风向的建筑宜采用小高层或高层，这样即可以把自然风引入区内，又可以阻隔冬季寒冷北风的作用。

6、维护结构开口的设计。建筑物开口的尺寸、窗户的型式、窗墙面积比等的合理设计，对建筑物内部的空气流动及通风效果也有很大影响。工程实践表明：开口宽度为开间宽度的1／3～2／3时，开口大小为地板总面积的15％-25％时，进风口与出风口相对错开布置，可使室内气流更均匀，通风效果更好。7、利用先进的技术强化自然通风。可采用双层玻璃幕墙维护结构或通过太阳能技术来强化自然通风，前者是当今生态建筑中普遍采用的一项先进技术，在保持了外形轻盈的同时，很好地解决高层建筑中风压和热压过高带来的风速过大造成的紊流不易控制的问题，和夜间开窗通风而无需担心的安全问题。后者则是充分利用可持续太阳能转化为动力进行通风。总之先进的技术是为生产生活服务的，设计中要合理利用方能实现强化自然通风的预期效果。

结论：通风是建筑物最基本的功能之一，自然通风则是一项不需耗资的原生态技术。要想实现建筑物的自然通风，设计者应该从建筑物的朝向、间距、布局规划、单体设计到构造设计的整个过程中对自然通风的可应用性和效果性进行仔细考虑，利用专业的知识，采用科学的手段和先进的技术，有效地利用自然通风为建筑使用者营造一个健康、舒适的居住环境。

参考文献

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【2】郭抒美;浅谈建筑自然通风与节能[J];城市建设理论研究;2011年13期

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