自然通风在住宅建筑设计中的运用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 自然通风在住宅建筑设计中的运用 摘 要在建筑设计中通过引入自 然风方式加强人与自然的联系，提高人 们的生活质量和环境质量，降低能源消 耗，并使人类与自然相近、相亲、相融。 中国论文网 /2/view-12900209.htm 关键词自然通风住宅建筑布局 TU834.1 1 引言 风环境是空气气流在建筑内外空 间的流动状况及其对建筑使用的影响。 风环境是建筑环境设计的一项主要内容， 在以往建筑物理的研究发展中，风环境 在一定程度上被忽视了，在自然环境日 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 益受到重视的今天，自然通风与人体舒 适度的联系、与建筑节能的关系显得尤 为重要，并且逐步被反映到建筑设计的 实践中来，尤其是在住宅建筑设计中。 从建筑设计的角度考虑，风环境 分为自然通风和机械通风。机械通风是 指利用机械通风设备实现室内空气的流 通，相对于自然通风来讲，机械通风要 耗费大量的能源，其应用范围也仅局限 在建筑物内部，而且还会产生噪音，在 带来舒适的同时，对自然环境又造成一 定程度的污染。自然通风是指大自然中 的空气通过住宅组群和住宅内各个功能 空间自由流动。自然通风可以加速空气 的流动，带来清凉，带走污染，尤其在 炎热的夏季，能够改善局部气候。因此 从健康与节能的角度来讲，自然通风具 有更积极的意义。 在进行建筑设计规划时，不同的 建筑形式和组合会产生不同的通风效果， 通过科学的建筑群布局，合理的室内功 能空间组合，使自然空气能够在室内外 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 以最畅通的方式流动，从而实现最佳的 自然通风效果。 2 合理利用风压和热压实现自然 通风 建筑物中的自然通风，关键在于 室内、外空气之间存在着压力差。形成 空气压力差的原因有二：一是热压作用； 另一个是风压作用。 2.1 利用风压实现自然通风 风压是指空气流受到阻挡时产生 的静压。在具有良好外部风环境的地区, 风压可作为实现自然通风的主要手段。 当风吹过建筑物时，由于建筑物的阻挡， 迎风面气流受阻，静压增高；侧风面和 背风面将产生局部涡流，静压降低。这 样便在迎风面与背风面之间形成压力差， 室内外的空气在这个压力差的作用下由 压力高的一侧向压力低的一侧流动。 另外，伯努利流体原理显示，流 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 动空气的压力随其速度的增加而减小， 从而形成低压区。根据这种原理，可以 在建筑中局部留出横向的通风通道，当 风从通道吹过时，会在通道中形成负压 区，从而带动周围空气的流动，这就是 管式建筑的通风原理。通风的管式通道 要在一定的方向上封闭，而在其他方向 开敞，从而形成明确的通风方向。这种 通风方式可以在大进深的建筑空间中达 到较好的通风效果。 2.2 利用热压实现自然通风 自然通风的另一原理是利用建筑 内部空气的热压差即通常讲的“烟 囱效应”来实现建筑的自然通风。由于 建筑物内外空气的温度差产生了空气密 度的差别，于是形成压力差，驱使室内 外的空气流动。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。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 3 自然通风在住宅设计中的运用 影响自然通风的因素对于建筑本 身而言，有建筑物的高度、进深、长度 和迎风方位；对于建筑群体而言，有建 筑的间距、排列组合方式和建筑群体的 迎风方位；对于住宅区规划而言，有住 宅区的合理选址以及住宅区道路、绿地、 水面的合理布局等，以便达到最佳的通 风效果。以下就几方面加以说明。 3.1 建筑物的朝向 要确定建筑物的朝向，不但要了 解当地日照量较多的方向，还要了解当 地风的相关特性，包括冬季和夏季主导 风的方向、速度以及风的温度。每一个 地区有自己风的特点，由于建筑物迎风 面最大的压力是在与风向垂直的面上， 因此，在选择建筑物朝向时，应尽量使 建筑主立面朝向夏季主导风向，而侧立 面对着冬季主导风向；南向是太阳辐射 量最多的方向，加之我国大部分地区夏 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 季主导风向都是南或南偏东，故无论从 改善夏季自然通风、调节房间热环境， 还是从减少冬季、夏季的房间采暖空调 负荷的角度来讲，南向都是建筑物朝向 最好的选择。而且选择南向这样的朝向 也有利于避免东、西晒，两者都可以兼 顾。对于那些朝向不够理想的建筑，就 应采取有效措施妥善解决上述两方面问 题。 3.2 建筑物的间距 建筑物南北向日照间距较小时， 前排建筑遮挡后排建筑，风压小，通风 效果差；反之，建筑日照间距较大时， 后排建筑的风压较强，自然通风效果愈 好。所以在住宅组团设计中，加大部分 住宅楼的间距，形成组团绿地，对改善 绿地下风侧住宅的自然通风，有较好的 效果，同时还能为人们提供良好的休息 和交流的场所。 同时在条件许可的时候，尽量加 大山墙的间距。因为室外气流吹过呈行 列式布局的建筑群时，在建筑物的山墙 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 之间将形成一条空气射流。当采用错列 式布置方式，可以利用住宅山墙间的空 气射流，改善下风方向住宅和自然通风， 效果显著。山墙间距的大小，取决于住 宅间距。住宅间距越大，山墙的间距也 应越大，以便使足够的空气射流能吹到 后排住宅上。过小的住宅楼山墙间距， 对消防、绿化和道路交通有不利的影响。 3.3 建筑群的布局 建筑群的布置和自然通风的关系， 可以从平面和空间两个方面来考虑。 （一）从平面规划的角度来分析， 建筑群的布局有行列式、周边式和散点 式。行列式是最基本的建筑群布局，是 条式单元住宅或联排式住宅按一定朝向 和合理间距成排布置的方式，其布局包 含并列式，错列式和斜列式；并列式布 局发生错动，从而形成错列式和斜列式 以及周边式的布局。 并列式的建筑布局虽然由于建筑 群内部的流场因风向投射角不同而有很 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 大变化，但总体说来受风面较小；错列 和斜列可使风从斜向导入建筑群内部， 下风向的建筑受风面大一些，风场分布 较合理,所以通风好。 周边式住宅建筑沿街坊或院落周 边布置的形式，这种布置形式形成封闭 或半封闭的内院空间，风的投射面非常 小，风很难导入，这种布置方式只适于 冬季寒冷地区；散点式住宅布局包括低 层独院式住宅，多层点式及高层塔式住 宅布局，散点式住宅自成组团或围绕住 宅组团中心建筑、公共绿地、水面有规 律地或自由布置，通风效果好。在进行 建筑群规划的同时，路网的设计也同时 在进行，有时方正的住宅小区地块通过 改变小区道路以往“ 横平竖直 ”的规划模 式，大胆采用以曲代直的规划方法，人 为地创造出建筑群的不同布局方式，从 而创造出“虽由人做，宛自天开” 的自然 环境和良好的自然通风来。同时将居住 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 院空间分流到住宅，加速自然风的流动。 （二）从立面设计的角度来分析， 应使建筑单体间高低有序。要使气流通 过小区时不形成漩涡、下冲气流等不良 高速气流。在建筑群体组合时，当一栋 建筑远远高于其他建筑或楼间距相近的 建筑群体中有两栋建筑间距突然加大， 这时下冲气流加大，形成高速风，造成 热损失加大和居住者的不舒适。 4