研究分析建筑设计中对自然通风

研究分析建筑设计中对自然通风随着空调的不断研发，室内温度已经能被人们所控制，因此，由人类适应环境变为人类改变环境。家用空调几乎已经进入家家户户，在公共场所中也运用空调系统。但是随着空调的越来越多，加大了能源的消耗，空调用电导致了夏季用电高峰期的出现。于此同时，空调的普遍使用，对人类的身体健康产生了负面影响。减少空调危害的方法之一就是进行自然通风。进行自然通风，是为了给人们提高新鲜的空气。建筑进行自然通风，可以大大降低空调能源的消耗，进而减少因空调而产生的生产CO2;

对人类而言，自然通风可降低空调病以及各种疾病的发病率。因此，将现代建筑设计为自然通风格局进行自然通风显得尤为重要。1

自然通风的原理建筑进行自然通风，可通过两种模式进行一种是完全自然通风，另一种是机械帮助自然通风。一般的自然通风就是，有目的的进行开口，然后使空气产生流动。对于自然通风来说，建筑物内主要有两个因素造成空气流动:

风压、建筑物内外空气密度差。它们可以独自作用，也可以联合作用。1.1

风压作用下进行的自然通风完全自然通风，是根据室外风速给室内外温度造成温差，产生空气流动而形成的。大气的压差是导致风形成的原因。如果风在前进的过程中遇到障碍物，如树或房子，就会发生能量的转变。由于通过阻碍物而产生的压力差，导致空气从室外的窗缝及空隙进入室内，再从将室内的空气从另一面排出，这就形成了完全自然通风。建筑物四周的风压与其几何造型、建筑对于风来的方向、速度和建筑四周的自然地势有关。1.2

热压作用下进行的自然通风室内外空气产生的温差造成热压。根据热力学原理，室内温度会随着高度的增加而上升的特点。这就是我们所说的的“烟囱效应”，也是导致建筑物上下温差不同的问题主要原因。温差的存在导致建筑物内外密度差的出现，与墙面相垂直的方向产生压力梯度。如果室内比室外温度高，建筑物就会出现上面压力较大，下面压力较小的情况。当这些部位存在通风口时，空气经过较低的孔口进入，从上部排出。如果室内比室外温度低，气流反向流动。而在实际运用中，建筑师们多采取烟囱、天井中庭等方式，为自然通风的进行提供条件，促使建筑物能够更好的进行通风。1.3

热压与风压共同作用下进行的自然通风在实际的通风过程中，是热压与风压一同作用的结果，只是它们有强、有弱。风压受到室外风向、风速、天气、建筑物的几何形状、四周环境等影响，在和热压一同作用时，并不是单纯的线性叠加。所以，建筑师要对各种存在因素进行充分的分析考虑，使热压与风压作用互充，默契配合，促进建筑物的良好自然通风。1.4

机械辅助进行的自然通风大型建筑物由于面积较大，所以通风路途较长，流动空气阻力较大，单纯依赖热压和风压，难以实现完全自然通风。对于严重存在空气噪声污染的城市，直接进行自然通风则会将室外被污染的空气以及噪音一起带入室内，威胁人体健康。因此，要采取另外一种自然通风系统-

机械辅助式。该通风系统拥有自己的空气循环甬道，并通过一定的机器增加室内通风。虽然机械辅助式通风比完全自然通风要多消耗一些能源，但运用这种装置使气流重组，甚至在可以局部迫使气流改向，促进自然通风取得更加好的效果。2

自然通风存在的优势自然通风是如今建筑广泛采用的一项改善室内热环境、减少空调消耗的技术，其根本目的就是代替(

或部分代替)

空调制冷。这一过程有以下两点重要的现实意义:

一是有效实行被动式制冷。当室外低于室内温湿度时，自然通风能够不消耗任何能源就将室内温湿度降低，使人体感到舒服。即便室外温湿度较高，也能够使用自然通风运送经过处理的新风，从而减小风机耗能，且无噪音。二是可以给予新鲜、干净的自然空气，有利于人类身心健康发展。室内空气质量的低劣，在极大程度上是因为缺少足够的新风。空调营造的恒温环境，也会导致抵抗力降低，进而引起空调病。但是自然通风能够将室内不干净的空气排出，还能促进人与大自然进行交往。3

自然通风在建筑设计中的应用3.1

总平面布局房间要想获取良好的通风条件，就要组织建立好穿堂风。所以，在建筑设计总平面布局时，首先要考虑建筑物的朝向、之间距理和建筑群布局。总之，建筑应使用错列或斜列的方式进行平面布局，使每幢建筑都能获取良好的自然通风;

在设计上，应尽量使房屋的纵轴与夏季主导风向相垂直，主卧应建在夏季风向的迎风面;

建筑的宽度对自然通风有直接影响。当建筑宽度在10m

以内，可以选用单侧通风;

宽度在15m以内，可以选用双侧通风。3.2

通过建筑高度以及门窗部位进行通风较高的楼层有利于室内热压的形成，增强自然通风，适当增高建筑高度，可加速热空气流动，使新风更多的涌入室内，有效减小室内温湿度。在炎热地区，可以通过安装特殊门窗如木板帘，更有效的进行通风降温。捕风窗是人类的一项伟大发明，它促使风通过风道进入室内，既保障了普通窗户通风又满足了室内空气的流动。3.3

通过建筑平面进行通风在建筑中引进自然通风的方法，可有效改进内部小气候，创造舒适的房屋环境。在国外，考古发现，很久以前在罗马就有了通过立柱支撑，周围回廊环绕，中间设计接雨水的天井形式。在国内，建筑设计的庭院，则是引进自然通风的主要手段。在现代建筑中，庭院在仍旧被广泛地运用，它不但担负着建筑物采光通风的作用，并且是建筑的主要组成部分。中庭的出现，灵感也是来源于庭院(

天井)

，后来，罗马人通过对天井进行改进，给天井加上屋顶，就形成了有屋顶的中庭。现如今，中庭今非昔比。阳光、水源、植物等自然要素都被引进中庭，成为人们喜爱的公共活动场所。由于庭院(

天井)

拥有上下温差导致的“烟囱效应”，所以被人们用来改进室内的通风条件，进行自然通风。它不仅能明显改进通风采光条件，调节室内的小气候，而且还能够减小建筑物的机械耗能，有利于保护环境生态平衡。中庭改善内部小气候更加显著，它不但拥有良好的通风采光条件，还能采暖降温。中庭拥有“烟囱效应”以及“温室效应”两种自然现象，可以有效的降低能源消耗。现代建筑中的中庭大多都是安装的可以调节的顶棚，可依据需求来掌控引进室内的光线和通风换气量。中庭的作用随着地区地势的不同而不同:

在比较寒冷的地区，中庭的作用是暖房取暖;

在比较炎热的地区，中庭的作用是通风降温;

在温暖适宜的地区，中庭的作用二者兼备。3.4

通过建筑剖面进行通风随着建筑技术的不断发展，建筑设计出现底层架空。诸多建筑出现将底层架空。被架的空部分用来进行绿化，作园林景观，这样不仅使人们拥有了更多的公共活动场所，并且使气流直接从底层流入建筑中部，增强建筑的自然通风。在近年的高层建筑中普遍应用的一种手法就是建造空中花园，工程师在每隔几层就设计一部分对外开放的阳台，并对其进行绿化景观设计，就像空中的花园，将气流利用走廊流进建筑内部，改良室内通风。对顶层来说，因为屋顶多是使用混凝土构造，热惰性极大。混凝土由于白天吸收热量、夜晚散发热量，给房间带来严重的不符热舒适性。所以，建筑师除了使用屋面隔热的建筑手法外，还应该加以屋面架空的手段进行隔热。阳光直射的热量被聚集在空气间层中，被通过屋顶的自然风刮走，有效降低屋顶散热对建筑物内热舒适度的影响。