居住区住宅群体的自然通风与防风设计.docVIP

居住区的自然通风与防风设计各位老师，我今天讲课的内容是“居住区的自然通风与防风设计”。一、意义居住区的自然通风设计是城市规划的一项重要内容，它可以有效地排除空气污染，带给人们清洁、清新的自然空气（Doing新风）。现在许多房地产商在开发用地时，经常建的住宅密度很大，这种环境不但视觉不美，通风也不畅、，居民会产生种压抑和憋闷的感觉。特别是2003年的“非典”疫情，它最容易出现在这种场合，最先发现的疫情的香港淘大花园小区有三百多人发病，造成了多人死亡和社会恐慌，严重影响居民的生理和心理健康。另一方面，目前居住区规划中提得很响的“生态小区”，其中一项重要评分标准也是有没有良好的自然通风，它是实现生态节能的一项重要措施。二、通风原理和影响因素2.1通风成因有两大原理-热压通风、风压通风热压通风（Doing “1、热压通风”）它本质上是气体的“热力环流”（Doing “1、热力环流”），下面分别从大中小三个环流规模来解释。大的范围比如说整个大气热力环流是由于纬度的差异，太阳光辐射量不同，热量吸收多的地方气团膨胀上升形成低气压，比如赤道低气压，冷的地方气团收缩下沉形成高压，比如极地高压，这个压力差促成大气的循环。小范围也可以形成热力循环，比如一个地区“热岛效应”就是城市和郊区的温差造成气压变化。再小一点，比如北方的一个四合院，天井内空气受热上升形成低压，四面房子内的空气没有受热，形成相对的冷高压，这样空气就不断流动、通风效果良好。风压通风（Doing “1、热压通风”）空气的流动在建筑物的迎风面气团堆积高压、比如我们在迎风行走时，会感觉很困难，这就是风压作用的结果，在建筑物的背面形成漩涡低压，这个低压我们也可以看得到，我们看到旋风的中心，通常会聚集很多的落叶等碎片，这就是由于旋风中心附近的气压低、旋风风压指向中心，把这些落叶碎片都吹倒中心的结果。这时当建筑或建筑群之间有通道时，空气将由高压向低压流动，形成通风，这就使风压通风原理。2.2 通风的影响因素，主要有两大因素，自然环境和建筑本身。自然因素先说影响通风的自然因素（Doing “一、影响通风的自然因素”），主要有二个。 第一个自然因素是影响自然通风的“地形地貌”。比如高大的树林、山体、湖泊、海洋等（Doing “2、地形地貌（树木、山体、水体等）”）。 我们国家地处著名的东亚季风区，它主要是受海陆气压的季节变化形成，夏季南风，高温多雨；冬季北风，寒冷干燥，这种气候类型对居住环境的规划方案影响很大。我们的祖先很早就注重这种影响，传统文化“住宅风水学”提出的住宅“负阴抱阳”、理念，（Doing “负阴抱阳”），古代城门命名中经常出现把南门命名为“朱雀门”把北门命名为“玄武门”，唐太宗李世民就是通过“玄武门事变”取得皇位的。这里的朱雀门就是象征南城水体、玄武门象征后面有大山的意思，用现代的观点来看，这种选址中，北面的大山在冬季可以遮挡北方的风寒，在湿热夏季，水体又可以对南风起到良好的通风降温效果。现代地理学对地形地貌的影响有详细的论述。比如山谷会形成山谷风，海洋会形成海陆风，城市的湖泊附近会形成“冷岛效应”。世界上许多人居环境优美的城市都是依山傍水，比如日内瓦虽然地处阿尔陴斯山腹地高寒处，却因为湖泊众多而气候温和；我国的成都同样因山脉环绕而免受风寒袭击；另外洛杉基、厦门等都深受海洋气候影响，空气质量好、温差变化小，适合居住生活。第二个自然因素影响自然通风是“地球物理磁场”（Doing 3、地球物理磁场的影响）。比如说月相、太阳活动、高能电磁波等都可以对地球物理磁场产生影响（Doing月相、太阳活动、高能电磁波）。月球离地球的距离远近可以改变地球的引力场和物理磁场，从而可以引起潮汐和气压的变化；另外太阳活动（太阳黑子、日饵等）所产生高能电磁波也对地球产生很大的影响。另一个例子就是去年九月分袭击美国新奥尔良的“卡特里娜”飓风，它带给美国人的震动可以和“911”事件相提并论，有趣的是美国有政客借题发挥，怀疑俄罗斯使用了HAARP气候武器（Doing HAARP），这种武器的原理也是使用高能电子波来干扰地球物理磁场，从而引起气压和天气的剧烈变化，从这个例子里可以了解到地球物理磁场的变化对天气变化也有很大的影响。建筑影响下面说说建筑本身对通风的影响（Doing 建筑本身对通风的影响）。它属于风压通风的范畴。主要包括两部分， 第一个是建筑的高度、宽度、深度对气流漩涡的影响（Doing 建筑的高度、宽度、深度）。漩涡就是气流在建筑物的背风面形成的低压气旋，滞留了气流的前进，不利于建筑的通风，这在流体力学中有详细的论述，我们这里只引用它们的结论，就是建筑的高度越高、宽度越宽、深度越小的情况下，相同的气流形成的漩涡越大，要尽量避免这种情况。 第二个因素是建筑群的间距和朝向（Doing 建筑群的间距和朝向）建筑的疏密也直接影响它们的通风，一般来说几排建筑的间距越小，通风效果越差，要使通风效果影响较小，一般来说这个间距要达到建筑高度的45倍，但是这样会比较浪费用地，没有哪个开发商会做么做，现在多采用建筑朝向和主导风向成一定的入射角度，（Drawing 画法线和入射角）增大入射角就相当于增大了建筑物间的间距，尤其当这个角度在360度左右时最为明显。三、通风规划措施明白了影响建筑物通风的因素，下面就讲述本节课的重点部分“通风规划措施”（Doing 三、通风规划措施）常用的措施有四种方式。道路系统布局第一种是道路系统的布局，（Doing 1、道路布局）在居住区道路设计中，不能只为了图形的美观，一定要注意使道路的走向和当地主导风向保持一致，作为城市居住区通风廊道。在夏夜，大家可以看到宽阔街道得两旁或者绿地附近总是有许多乘凉得市民，因为那里是风口。在安徽合肥市，它历年的城市规划有一个原则，就是在城市的西南方向保留住大片农田保护区，连接着城市的主要干道，作为城市的通风廊道（Doing 通风廊道 ），它为什么这么做，看看它的城市布局图（Drawing 城市布局图）中心区为居民区，其它几面布满工业区，城市热岛效应不断增强，为了遏制这种趋势，研究机构对合肥市进行观测发现，如果把城市东南的风口堵住，居民区的温度将平均升高0.3度，这是人类历史过去发展三干年或者现代工业社会发展20年的地球升温幅度，由此可见，规划中的一个通风设计影响有多大。 利用住宅的组合第二种是利用住宅的组合（Doing 2、利用住宅的组合）。这包括几种具体的措施，比如错列增加迎风面（Doing 错列）上海番瓜弄的住宅群就是沿街道弧度依次排列（Drawing 上海番瓜弄住宅群错列图）。相反，北方的四合院则具有良好的防风效果。 还可以是住宅的高低错落增大迎风面，（Doing 错列）（Drawing 高低错落图），现在都市出现越来越多的高层，比如几十层的住宅，一般人如果还以为高层象多层住宅那样，越高生活越不便，房价也就越便宜，事实上刚好相反，因为高层建筑的一个重要特点就是日照好，通风足，噪音低，备受居民青睐。分布点式住宅也有很好的通风效果（Doing 分布点式住宅）（Drawing 点式住宅图），大家可能注意到现在城市中的点式低层住宅一般都是高档住宅，比如别墅区，除了生活的方便，它们的日照通风等方面的效果也给这些住宅增加不少身价。反面得例子也不少，前面提到的香港淘大花园，它的道路布局为矩形，十六栋三十层的住宅分布成一个狭隘的天井式建筑群，看看这张照片，（Doing 拿照片）最窄的建筑凹陷小天井是两米宽度，能伸手拿到对面厨房的酱油瓶，这种建筑间距和排列方式，根本不能满足天井通风的需要，世界卫生组织后来公布的数据显示，这种通风不畅造成的交叉感染的主要原因之一。另外一个要注意预防的问题就是“狭管效应”（Doing狭管效应）（Drawing 狭管效应图）。特别在北方多大风的城市，当形成狭管效应以后，风速可以增加三倍以上，经常吹到广告牌、枯枝等，同时产生“风啸”噪音污染，这样以来，白天担心被砸到，晚上又被吵得睡不着觉，这样的规划也是失败的规划。绿地第三种措施是利用绿地。（Doing 3、利用绿地），除了“通风走廊”的作用，高大的树木还可以改变风向，（Doing 改变风向）（Drawing图）这样就转弯给住宅区通风。其次，由于树叶的吸热蒸腾机制，大块的绿地可以提供“林源风“起到降温作用。（Doing林源风） 环保专家把温度计在气温37的环境下分别置于城市中心草坪和市区边缘树林，测得结果是7的温差。（Drawing图），如图所示，当城市上空热空气上升，热岛效应时来补充的仍然是四周的热空气，这样循环起来就象个烘干机一样；而当低温的“林源风”补充过来时，就成典型的自然空调。所以现在世界上，许多发达国家都大力提倡在城市中造林，建造“森林城市”。比如在日本旅行，你会看到，城市周围只要不是农场的地方，基本上覆盖着浓密的森林。现在我国的许多城市，也开始积极地培育 “国家森林公园”，在许多小区内，树木已不是点缀绿化，而是规模绿化，追求绿量和实际效果。水体第四种是利用水体。（Doing 水体）和绿地一样，水体不但有景观和通风走廊的作用，还可以在城市和居住区内起