例谈现代建筑的自然通风设计

Word版本，下载可自由编辑例谈现代建筑的自然通风设计自古以来,自然通风就是一项改善人与环境的重要技术手段,较其它相对昂贵、复杂的生态技术,自然通风是一项比较成熟而便宜、朴实的技术措施。利用合理的建造设计,它可在不消耗不行再生能源的状况下降低室内温度、带走湿润气体、排解室内污浊的空气,达到人体热舒服。它的另一个好处是削减人们对空调系统的依靠,从而节省能源、降低污染、防止空调病。下面向建造自然通风的设计案例举行探讨。

一、公共建造的自然通风设计实例

这是一座三层的建造,是一家电讯公司的总部。建造采纳对称的平面。中心部分设有一个小规模的中庭。或者更精确地说:一个比较大的采光井。建造使用混合模式,即:人工能源和自然手段相结合的方法来提升能源的使用效率和削减不须要的能源消耗。能源系统包括一个自然通风系统和一个辅助的机械通风系统。自然通风利用中庭的管道效应来实现J建造顶部设有6个线型阵列的通风塔来强化通风效果中庭和风塔使得建造总面积的70%都能自然通风。机械通风系统包括位于楼板构造中的散风装置。为了提升通风面积,这一建造区分于其他建造常用的在吊顶上设置通风口的做法不使用吊顶而将囫囵天花作为“通风口”,以使新奇空气能够迅速散发到室内空间各部位,从而削减对机械通风设备的动力依靠。而且这样的设计还可以起到“热飞轮”的作用,在白天快速带走室内产生的热量,在夜间则缓慢地释放出来。室内因声学需要而配置的声学反射板被整合到照明设备中。

在室外空气温度比较适合的状况下可直接向室内输送在其他状况下则经过人工降温或者加热后再送到室内使用。在屋顶逼近风塔的地方配置有热量回收装置,这一装置可以将空气中的热量收集起来后再排到室外,收集起来的热量可以用来加热即将送入室内的冷空气。考虑到遮光的需要,建造南侧的窗户上配置有水平的遮阳板,这些遮阳板在建造艺术上起到强调立面水平舒展感的作用。北立面呈弧形,朝向马路凸起,由多孔砖砌筑而成。这些砖是从废旧建造中拆下来重复通过的,这也是环保性的手法。

座落于英国伦敦的HELICON更是一个比较典型的例子,这一建造占领了伦敦一囫囵街区。包括6层办公室以及其下的5层零售商店(其中两层位于地下)。建造有十分光明和轻快的外表,自然光可以射入其内的办公室建造的外部最大限度地使用了钢和玻璃这两种当代建造最流行的材料,似乎并不特殊适合可持续进展的目标。但认真考察这一建造的能源使用策略,显示出设计者对环境问题和能源效率的仔细考虑,因而也使得这一建造从本质上讲不同于那些一度盛行的“高技派建造”,建造没有可以打开的窗户,使用一种综合的空气散发系统和水冷式天花来对室内温度举行调整。水冷的天花板(普通为15°C)安装在金属龙骨上。地板内有送风系统,给室内提供新奇空气。室外空气可以利用过滤器冷却后进入室内。从每层的高处排出。在冬天.新奇空气在进入室内之前将和室内排出的热空气(经过滤)混合。在须要的时候.空气可以利用围绕建造的管道加热后再送入室内。

二、高层建造的自然通风设计实例

在德国埃森的WEAGHQ大厦中,建造师英恩霍文及合作工程师进展了可“呼吸的外墙”来平衡热绝缘要求和日光照明、自然通风间的矛盾。双层幕墙的外层由1920×3461mm的强化玻璃构成,内侧是两层玻璃,玻璃间有充氦气的隔热层。在内外层之间深度为50cm的空腔中安装有百叶,由80mm宽的铝板制成,可以旋转。百叶被外层的玻璃庇护起来,免遭风雨的浸蚀,起到遮阳和热反射的作用。当太阳辐射很强的时候,空腔内气体温度上升,热空气从每层顶部的开口排出带走热量,同时从底部自然地吸入新奇空气。每个幕墙单元都成为一个个能“呼吸”的肺。而在冬季,当通气孔关闭时,这些空腔中的空气汲取并存储辐射热成为建造的“棉袄”。

幕墙上安装有一种鱼嘴形的结构,允许新奇空气从每层楼的底部进入这一空腔,而从顶部的开口排出“鱼嘴”这一精巧的设计制造了一个风压差,可以将外界进入的气流调节到相宜的速度,这在强风天气下尤其重要。而在无风的天气里,“鱼嘴”内外的压力差同样可以吸入相当的空气量。在空腔内外的空气之间气压差增进空气流淌,同时将热量从空腔内排放出去。“鱼嘴”的详细尺度随建造层数的增高而略有不同,以适应不同高度的气压。在发生火灾时,火焰利用各层的窗户垂直或水平扩散是很常见的,鱼嘴结构能在防止火焰扩散的同时快速排出烟尘。

强风会对建造产生很大的影响,而且在高空,风力往往很强,高层部分的自然通风往往很难。狂风可能吹袭室内,形成紊流和噪音干扰,气压甚至能导致房门打开困难。假如没有特别措施,建造高层开窗自然通风是不行能的。埃森的风向主要为南风、西南风和西风,在120m高空风速平均为5m/s。但采纳双层幕墙系统以后,外界气流流经空气腔的阻隔和缓冲,可以利用内侧打开的窗户进入室内,制造临近于地面的自然通风效果。

大厦的运营管理系统由计算机控制,该系统按照外界气候变化控制着百叶的角度和通风机械、空调系统的动作。当风速超过标及时计算机系统会发出警报,让人们关闭打开的窗户;而当每扇窗户被打开时计算机系统会立即知晓并关闭相应房间的通风或空调设施。每个办公室的门边都有一个控制板可以微调灯光以节省电能;也可操纵遮阳板的角度。中央控制系统控制着室内温度,但允许个人有士3°C的调整范围以提升舒服程度。利用这些管理措施和双层玻璃幕墙的自然光照明、自然通风和热绝