建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中自然通風(fēng)設(shè)計(jì)的概念及重要性

　　長(zhǎng)期在城市中生活的人們，越來(lái)越追求與大自然的親近，于是設(shè)計(jì)師們?cè)诮ㄖO(shè)計(jì)理念中融入了自然通風(fēng)設(shè)計(jì)。自然通風(fēng)不同于人為通風(fēng)方式。自然通風(fēng)可以拉近人與自然之間的關(guān)系，同時(shí)還可以降低能源消耗，有效提高人們的生活質(zhì)量，改善人們所居住的生態(tài)環(huán)境。基于此，本文作者詳細(xì)對(duì)自然通風(fēng)的原理做出講解，將自然通風(fēng)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)的重要性做出探討。

　　【關(guān)鍵詞】自然通風(fēng),住宅建筑,節(jié)能設(shè)計(jì)

　　在空調(diào)的相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展的前提下，日常生活中的人們也越來(lái)越重視對(duì)室內(nèi)環(huán)境的主動(dòng)控制權(quán)，打造室內(nèi)前所未有的舒適氣溫成為了人們對(duì)室內(nèi)的根本要求，空調(diào)的普及化導(dǎo)致了自然通風(fēng)這種適宜的氣候技術(shù)漸漸淡出了大眾的視線，將傳統(tǒng)的自然通風(fēng)建筑生態(tài)技術(shù)重新引入現(xiàn)代建筑具有比以往更加重要的意義。

　　一、自然通風(fēng)技術(shù)的原理

　　1、風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)

　　自然通風(fēng)是指為了讓建筑物內(nèi)部產(chǎn)生空氣流動(dòng)從而有目的的進(jìn)行開口的施工工作，這種為方便空氣流動(dòng)而進(jìn)行的為建筑物開口的施工會(huì)根據(jù)不同位置的開口從而展開不同的壓力分布，壓力的分布就是風(fēng)的動(dòng)力，而每個(gè)開口的不同特點(diǎn)則直接決定著風(fēng)向流動(dòng)的阻力大小，建筑內(nèi)空氣流動(dòng)而產(chǎn)生自然通風(fēng)的主要原因是靜壓的升高和室內(nèi)外空氣密度不同，這兩種因素可是單獨(dú)起作用，也可以放在一起產(chǎn)生作用，自然通風(fēng)形成的主要原因是大氣中壓力差的變化，如果在風(fēng)的通風(fēng)軌道上出現(xiàn)障礙，就會(huì)產(chǎn)生對(duì)障礙物的能量轉(zhuǎn)換，動(dòng)壓轉(zhuǎn)化成靜壓，于是迎風(fēng)面會(huì)產(chǎn)生正壓，背風(fēng)面會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓。

　　由于經(jīng)過(guò)建筑物而出現(xiàn)的壓力差促使空氣從迎風(fēng)面的窗縫和其他空隙流入室內(nèi)，而室內(nèi)空氣則從背風(fēng)面孔口排出，就形成了全面換氣的風(fēng)壓自然通風(fēng)。某一建筑物周圍風(fēng)壓與該建筑的幾何形狀、建筑相對(duì)于風(fēng)向的方位、風(fēng)速和建筑周圍的自然地形有關(guān)

　　2、熱壓作用下的自然通風(fēng)

　　煙囪效應(yīng)是指室內(nèi)外空氣變化產(chǎn)生溫度上的差異從而引起的熱壓，室內(nèi)外會(huì)產(chǎn)生在溫度上的密度差，密度差會(huì)沿著建筑物墻面的方向造成墻面的壓力梯度，在室外溫度低于室內(nèi)溫度的情況下建筑物上部壓力增高，下部壓力會(huì)減少，當(dāng)上下部位的某一位置出現(xiàn)孔口的時(shí)候，空氣會(huì)通過(guò)下部的開口進(jìn)入并從上部的開口流出，當(dāng)室外溫度高于室內(nèi)溫度時(shí)，氣流會(huì)向相反的方向了流動(dòng)，熱壓在氣溫上的高低會(huì)影響到開口處的高度變化以及空氣的密集度，在現(xiàn)實(shí)生活中，建筑師通常會(huì)選擇煙囪、通風(fēng)塔、天井中庭等作為自然通風(fēng)的條件，在這些地方設(shè)立通風(fēng)口可以令建筑物具有更優(yōu)秀的通風(fēng)效果。

　　3、風(fēng)壓和熱壓共同作用下的自然通風(fēng)與機(jī)械輔助式的自然通風(fēng)

　　自然通風(fēng)中是在風(fēng)壓和熱壓的共同作用下產(chǎn)生的通風(fēng)效果，風(fēng)壓和熱壓分別都能產(chǎn)生不同作用的通風(fēng)效果，風(fēng)壓的作用會(huì)受到周圍環(huán)境的影響，而熱壓不會(huì)，當(dāng)風(fēng)壓和熱壓共同產(chǎn)生作用時(shí)，風(fēng)壓和熱壓并非單純的進(jìn)行線性疊加而是通過(guò)雙方的相互作用以及補(bǔ)充密切的配合到一起，從而幫助建筑物更有效的進(jìn)行通風(fēng)，高層建筑中，由于通風(fēng)路徑長(zhǎng)的原因，風(fēng)的流動(dòng)阻力也會(huì)隨著路徑變慢，這時(shí)單純依靠自然風(fēng)壓將無(wú)法實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的效果，而對(duì)于污染和噪音嚴(yán)重的城市，直接接受室外渾濁空氣的自然通風(fēng)會(huì)導(dǎo)致對(duì)人體健康的危害，這時(shí)我們就要運(yùn)用一種機(jī)械式的輔助機(jī)器進(jìn)行自然通風(fēng)，該機(jī)器可以轉(zhuǎn)換室外的渾濁空氣，并將其凈化為正常的空氣，借助這樣的機(jī)器可以幫助我們更好的進(jìn)行建筑物的自然通風(fēng)。

　　二、自然通風(fēng)的技術(shù)改革

　　1、自然通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的限制性條件

　　自然通風(fēng)作為一種免費(fèi)技術(shù)在應(yīng)用上必然會(huì)受到季節(jié)以及環(huán)境的限制，應(yīng)用自通風(fēng)的必要條件是室內(nèi)的氣溫比室外氣溫高的前提下，通過(guò)室內(nèi)通風(fēng)換氣時(shí)將室外的風(fēng)引入室內(nèi)當(dāng)中，從而將室內(nèi)的溫度降低，以上我們可以看出，室內(nèi)外氣溫差異大的情況下，通過(guò)通風(fēng)進(jìn)行降溫的效果也會(huì)變得更好，對(duì)于許多需要通過(guò)空調(diào)進(jìn)行降溫的建筑物來(lái)說(shuō)，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用自然通風(fēng)可以使空調(diào)的使用負(fù)荷降低，在過(guò)渡季節(jié)往往會(huì)因?yàn)檫^(guò)度依賴空調(diào)的使用，從而造成大量的電費(fèi)開銷，而相對(duì)某些依靠自然通風(fēng)的建筑物而言，在換季的時(shí)候，運(yùn)用自然通風(fēng)進(jìn)行降溫的建筑物居住起來(lái)會(huì)感覺更舒適。

　　2、建筑環(huán)境的要求

　　應(yīng)用自然通風(fēng)降溫措施后，建筑室內(nèi)環(huán)境在很大程度上依靠室外環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，除了空氣的溫、濕度參數(shù)外，室內(nèi)的空氣品質(zhì)和噪音控制也將被室外環(huán)境所破壞。根據(jù)目前的一些標(biāo)準(zhǔn)要求，采用自然通風(fēng)的建筑，其建筑外的噪音不應(yīng)該超過(guò) 70dB;尤其在窗戶開啟的時(shí)候，應(yīng)該保證室內(nèi)周邊地帶的噪音不超過(guò) SSdB。同時(shí)，自然通風(fēng)進(jìn)風(fēng)口的室外空氣質(zhì)量應(yīng)該滿足有關(guān)衛(wèi)生要求

　　三、建筑條件的限制

　　1、建筑位置

　　應(yīng)用自然通風(fēng)的建筑，在建筑設(shè)計(jì)上應(yīng)該參考以上兩點(diǎn)要求，充分發(fā)揮自然通風(fēng)的優(yōu)勢(shì)。周圍是否有交通干道、鐵路等一般認(rèn)為，建筑的立面應(yīng)該離開交通干道 20 米，以避免進(jìn)風(fēng)空氣的污染或噪音干擾：或者，在設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，將靠近交通干道的地方作為通風(fēng)的排風(fēng)側(cè)。地 Ix：的主導(dǎo)風(fēng)向與風(fēng)速根據(jù)當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向與風(fēng)速確定自然通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，特別注意建筑是否處于周圍污染空氣的下游。周圍環(huán)境由于城市環(huán)境與鄉(xiāng)村環(huán)境不同，對(duì)建筑通風(fēng)系統(tǒng)的影響也不同，特別是建筑周圍的其它建筑或障礙物將影響建筑周圍的風(fēng)向和風(fēng)速、采光和噪音等

　　2、建筑形狀

　　形狀建筑的寬度直接影響自然通風(fēng)的形式和效果。建筑寬度不超過(guò) 10 米的建筑可以使用單側(cè)通風(fēng)方法：寬度不超過(guò)巧米的建筑可以使用雙側(cè)通風(fēng)方法：否則，將需要其它輔助措施，例如煙囪結(jié)構(gòu)或機(jī)械通風(fēng)與自然通風(fēng)的混合模式等。建筑朝向?yàn)榱顺浞掷蔑L(fēng)壓作用，系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口應(yīng)該面對(duì)建筑周圍的主導(dǎo)風(fēng)向。同

　　時(shí)建筑的朝向還涉及減少得熱措施的選擇。開窗面積系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)側(cè)外墻的窗墻比應(yīng)該兼顧自然采光和日射得熱的控制，一般為30%-50%}建筑結(jié)構(gòu)形式建筑結(jié)構(gòu)可以是輕型、中型或重型結(jié)構(gòu)。對(duì)于中型或重型結(jié)構(gòu)，由于其熱惰性比較大，可以結(jié)合晚間通風(fēng)等技術(shù)措施改善自然通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果

　　四、結(jié)論

　　更好的利用自然通風(fēng)可以有效的起到節(jié)能和減排的作用，利用自然通風(fēng)在提升經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)還能對(duì)建筑周邊的起到環(huán)保作用，降低空調(diào)排放的有毒氣體，自然通風(fēng)的優(yōu)勢(shì)在于它的廉價(jià)與健康，相信這種通風(fēng)方式會(huì)被越來(lái)越多的人多接受并高效利用。

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