水在建筑自然通风设计中的应用_自然通风在建筑中的应用
关键词：自然通风；节约能源；应用
1 自然通风的原理及优、缺点
1.1 利用风压实现自然通风
在具有良好的外部风环境的地方，风压是实现自然通风的主要手段。在我国很多湿热地区，建筑都会有开阔的窗户，采用轻便的墙体，深远的挑檐，建筑通常会架空，以采集更多的凉风。在这样形式的背后，恰是利用风压促进建筑的室内空气流通，改善室内空气环境质量的手段。当有风从左边吹向建筑时，就会在建筑的迎风面产生能量的转换，动压力变为静压力，于是迎风面上将形成正压，推动空气从该侧进入建筑，而建筑物的侧面及背面由于受到空气绕流的影响而形成负压，吸引建筑内空气从相应位置流出，就形成了持续不断的空气流，成为了全面换气的风压自然通风。建筑物周围的风压大小与建筑物的形式、建筑物的几何形状、建筑物相对于风向的方位、风速及建筑物周围的自然环境都有关。一般当空气垂直吹向建筑的正立面时，正立面中心处的正压最大，而屋角和屋脊处的负压最大。如图1所示。
1.2 利用热压实现自然通风
热压差是形成建筑自然通风的另一手段，是由室内外空气的温度差引起的，也就是通常讲的“烟囱效应”。当室内存在热源时，空气将被加热，密度降低，并且向上浮动，在建筑上部设排风口就可将污浊的热空气从室内排出，而室外新鲜的冷空气则不断从建筑下部流入，以填补上部流出的空气所让出的空间。热压的作用与进风口和出风口的高差及室内外温差有关。在通常的建筑设计中，大多可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔来实现进、出风口的高差要求，例如设置烟囱、通风塔、天井中庭等。与风压自然通风不同的是，热压作用下的自然通风更适应长变和不良的外部风环境。
1.3 风压与热压共同作用实现自然通风
实际应用的过程中，通常是二者互为补充，密不可分的，只是各自的作用有强有弱。由于风压会受到天气、室外风向、建筑物的形状及建筑周围自然环境的影响，所以风压与热压的作用也不可能是简单的线性叠加，一般来说，在建筑进深较小的部位多利用风压来直接通风，而进深较大的部位则利用热压来自然通风。
1.4 机械辅助式自然通风
有些建筑规模较大使得通风的路径较长且流动阻力很大，此时还单纯依靠风压和热压作用下的自然通风往往效果不好，另外，一些空气污染比较严重的地区，如仅采用自然通风很可能会将室外污浊的空气带入室内，所以可以考虑采用机械辅助式的自然通风。即设置完整的空气循环通道，增加空气处理手段，借助一定机械动力的自然通风。
1.5 自然通风的优缺点
优点：1）节约能源。自然通风和空调都可以起到冷却通风的作用，但空调需要耗费大量能源而且还需投资许多处理装置，仅此，自然通风就可以降低能耗达到45% 以上。
2）建筑物室内空气质量方面。使用空调的建筑物，空调可以控制的更多的是室内空气的温度而并非是空气质量，大多数集中空调新风量往往不足，需另外补充新风。自然通风可以把室外新鲜的空气补充到室内，将室内污浊的空气排至室外。
缺点：1）在室外环境本身就闷热的情况下，开窗后虽然新鲜空气可对流交换，但室内温度就无法快速降下来，此时通风就起不到调节室温的作用。
2）室外空气质量差污染物多，如果考虑自然通风就会给室内引入许多污染物。
3）有些建筑物对室内洁净度、空气风速要求严格，如果开窗通风换气就可能达不到要求。还有现代大型建筑由于进深大使得某些房间无法开外窗，此时自然通风会受到限制。
2 自然通风的实现
传统建筑中对自然通风的实现有很多值得借鉴的方法。现代的建筑设计中也积极的考虑自然通风，将其与地域建筑有效结合，实现合理利用、节约能源的目的。建筑设计应该以人为本，其根本目的在于为人们创造一个健康舒适的工作生活环境。
2.1 建筑选址、建筑体型与建筑群的布局设计：建筑选址应有利于自然通风。外部风速要大于3m/s，且建筑的主要进风面应与夏季主导风向成600～900角，不宜小于450。在建筑设计中应综合考虑单体建筑得热与防止太阳过度辐射的问题及建筑群体布局时建筑间距与风向投射角的问题。由于前幢建筑对后幢建筑通风的影响，在设计时应对建筑的高度、宽度、进深乃至形状实行一定的控制，不要一味地追求大体量、大进深、大密度的建筑或室内净高太低，建筑开窗不够，甚至做成推拉半开窗或死窗，过度
依赖中央空调和机械设备，忽略对室内空气质量的要求。
2.2 屋顶的自然通风：在屋顶设置架空隔热层，利用中间的空气间层带走热量，降低屋面温度。也可在结构层中间设置通风隔热层，例如坡屋顶结构。
2.3 注重自然通风的组织：建筑物本身应采取措施来实现乃至加强自然通风。如利用热压作用形成自然通风时，在天窗两侧加装挡风板，使天窗始终处于负压区，只排不进。又如在檐口部位合理布置进气口，这样当关闭门窗时，新鲜空气仍能进入室内进行自然通风。还有合理布置建筑物的进、出风口，使风从建筑的迎风面吹入室内穿过房间，从背风面的出风口流出。
3 自然通风在广州嘉城国际公寓项目中的应用
广州嘉城国际公寓项目位于广州大道与天河水阴路交界处，由于用地限制，选址不能改动，但周边开敞，有应用自然通风的良好条件。在平面设计上我们在北面设计了一个开口天井，在西面设计了三个开口天井，并且通过开敞走廊及电梯厅联系起来；在剖面设计上，我们将第五层设计为架空层；屋顶设计架空隔热层；并且开口天井的做法使室外热空气冷却后再吹入室内，更好的带走了室内热量。整个建筑物不仅充分利用了自然通风，还加强了自然通风。如图2、3所示。在室外温度28-30度、室外微风的情况下，不开空调，人会觉得浑身燥热。但在嘉城公寓，东向单身公寓开启户门的情况下，室内人员热舒适性良好。说明我们在此项目设计时对于自然通风的利用是很成功的。
4 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。它涉及的内容很多，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] 罗红安. 建筑节能措施初探[J].四川建筑科学研究，2008
[2] 王鹏，谭刚.生态建筑中的通风[J].世界建筑2000
[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
如何在建筑设计中引入自然
答：在当今时代,经济高速发展,建筑随着需求不断地增加,由于在经济发展的初级阶段,建筑师们往往忽略拉建筑物使用过程中大量的能源消耗和由此产生的对生态环境的不良影响,以及众多建筑空间所表现出的自我封闭和与自然环境缺乏沟通的缺陷却成了建筑设计中亟待解决的问题。如何在建筑设计中引入自然,使人重新回归大自然,是城市建筑...
建筑设计时怎样充分利用自然通风 知乎
答：与风压式自然通风不同,热压式自然通风更能适应常变的外部风环境和不良的外部风环境。3.风压与热压相结合实现自然通风 在建筑的自然通风设计中,风压通风与热压通风往往是互为补充、密不可分的。一般来说,在建筑进深较小的部位多利用风压来直接通风,而进深较大的部位则多利用热压来达到通风效果。位于英国...
浅析对建筑设计中对自然通风的探讨?
答：自然通风是应用最久的建筑防热技术，在世界各地的传统建筑物中被广泛的采用一项技术手段。尤其是在湿热地区，我们经常会见到在传统建筑物中有着宽阔的门窗，轻便的墙体，较长的挑檐，同时也有多数建筑物在屋顶设置天窗，以此来增加房屋的通风能力，同时都是将建筑物设置成为监控模式，进而避免潮气的影响。我...
现代建筑自然通风简述?
答：随着人们生活水平的不断提高及城市人口迅速增长,建筑技术水平突飞猛进,大量不同使用性质的建筑组合出现,建筑体量和规模迅速膨胀。在部分大体量的建筑中容易忽视良好的建筑通风方案,仅仅采用机械通风,造成建筑能耗增加,与建筑节能理念相违背。在能源消耗与日俱增、世界资源日益匮乏的今天,良好的通风在建筑设计中的应用越来越...
关于建筑自然通风设计的思考?
答：在建筑通风节能设计中,首先应分析传统的通风系统存在的不足,了解节能设计的各类优点,然后再根据建筑物的内部结构情况详细设计自然通风系统,以保证最终方案的科学性。1、应用自然通风需考虑的因素1.1室内得热量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。对于...
水在环境设计中的应用
答：人类自古择水而居，水给生活带来了种种益处。现代人也越来越意识到真正高品质的生活在于融入自然和谐的生态环境。正如著名建筑设计师陈跃中所言：未来的居住条件，特别是高档居住条件将趋于清新和质朴。根据搜房公司最近的调研统计，有79％的购房者认为水是高尚住宅的必备条件，当朝向和景观产生矛盾，二者不...
多层建筑的采暖通风设计?
答：通风分为自然通风和机械通风两种,从节能角度考虑,优先采用自然通风,自然通风不能满足需要的情况下,采用机械通风。首先,我在这里对设计中所用到的散热器及历史做一简单介绍。散热器(俗称暖气片),是将热媒的热量传递给周围空间的采暖末端设备。散热器最早在欧洲兴起并逐步发展成熟,80年代在我国开始应用,目前已经逐步发展...
自然通风技术与现代建筑节能的实现?
答：文中通过自然通风技术的基本理论,提出了如何使自然通风实现,要合理设计建筑体型或建筑群的布局设计。如:对围护结构开口的设计、对室内的“穿堂风”设计、对现代建筑物的竖井空间与自然通风设计、如何利用屋顶的自然通风和设计双层玻璃幕墙围护结构。自然通风仍然是现代建筑普遍采取的一项改革建筑热环境、节约空调能耗的技术...
建筑设计中对自然通风的探讨?
答：室内温度高的空气比重小而上升，并从建筑物上部风口排出，这时会在低密度空气原来的地方形成负压区，于是，室外温度比较低而比重大的新鲜空气从建筑物的底部被吸入，从而室内外的空气源源不断地进行流动。三、 自然通风在现代建筑设计中的应用 （一）建筑组群的布局 组群的布局和自然通风的关系，可以从...
从建筑外环境中的采光,通风对建筑物的影响
答：与风压式自然通风不同,热压式自然通风更能适应常变的外部风环境和不良的外部风环境。3.风压与热压相结合实现自然通风在建筑的自然通风设计中,风压通风与热压通风往往是互为补充、密不可分的。一般来说,在建筑进深较小的部位多利用风压来直接通风,而进深较大的部位则多利用热压来达到通风效果。位于英国莱彻斯特的蒙特...
