现代建筑的自然通风设计分析
摘要：环保是现代建筑设计的重要内容，建筑师应该自觉运用一些形态优化设计和被动式节能方法，来改善中庭的热环境，有效降低中庭建筑的整体能耗。低碳经济环境下绿色建筑设计必须关注日照、通风和采光等在被动式节能中的利用，文章分析了通过屋顶形态的设计来促进中庭自然通风的方法。
关键词：绿色建筑；自然通风；屋顶设计；
建筑通风的目的是提供人们呼吸用的新鲜空气或在夏季降低室内温度。空调技术的产生与成熟，使人们可以在一个完全封闭的空间内创造出一个独立的小气候，使室内的温度和湿度始终控制在相对舒适的范围内。绿色建筑是一项系统工程，从时间上来说它涵盖建筑的设计、施工和运营的全过程，影响绿色建筑能量利用的大部分策略都发生在项目的方案设计阶段，与建筑师有着密切的关联。
1．实现自然通风的方法
风可以说是最富有变化的气候因素了，它虽然会随着气候区的不同以及季节的更替呈现出一些大致的规律，但是实际上由于受到场地条件、地形和天气变化等诸多因素的影响，可以说时刻都在变化，让人捉摸不定。因此，对于自然通风的理解和控制就显得非常重要。建筑通风是由于建筑物的开口处存在压力差而产生的空气流动。按照产生压力差的不同原因，中庭实现自然通风的方法有以下三种：
1．1风压通风
当风吹向建筑物正面时，在迎风面上，由于空气流动受阻，速度减小，使风
的部分动能变成静压，亦即使建筑物迎风面上的压力大于大气压，形成正压区。在建筑物的背风面、屋顶和两侧，由于气流的曲饶，这些面上的压力小于大气压而形成负压区。如果在建筑物的正负压区都设有门窗口，气流就从正压区流向室内，再从室内流至负压区，形成室内空气的流动。这种现象是利用建筑物迎风面与背风面的风压差而形成的，常称为风压通风。
当室外有风且室外温度低于室内温度时，利用风压通风是一种有效的降
温方法。利用风压通风，首先要求建筑有较理想的外部风环境，平均风速一般
不小于3～4m／s；其次，建筑应面向夏季主导风向，以利于形成穿堂风。
蚁穴式通风系统在现代 建筑中的应用 Hessen was revised in January 2021
《工程机电》论文 题目蚁穴式通风系统在现代建筑中的应用 指导老师刘海 专业班级土木一班 姓名何卓臻 学号 1450709 摘要：在人与环境的矛盾日益尖锐的今天，作为一个高耗能，高污染的产业，建筑业尤其的需要节能减排。通风系统在建筑物日常运营的耗能中，占有很大
的一个比重。蚁穴式通风系统给绿色建筑的研究提供了一个方向，本文从原理的探究，实际案例的分析，存在的问题，创新应用等各方面进行了探究，以期能在建筑节能方面探索出低碳发展的道路。 关键词：建筑仿生；蚁丘；自然通风；节能 目录
引言 随着社会的不断发展，从公共场合，到一般的普通家庭，都安装上了各种型号的空调。夏天可以制冷，冬天可以制暖，让室内保持一个较为舒适的温度，特别是夏天，越来越多的人选择待在室内吹空调，享受空调带来的凉爽。 空调确实给我们带来了许多好处，让我们生活得更加的舒适。但是事物都有两面性，空调也同样给我们带来了许多的问题。 一方面，空调消耗的能源相当庞大，特别是夏天，每年空调的耗电量是一个天文级别的数字，在地球资源越来越枯竭的今天，这显然相当的不环保，也与“可持续发展”的理念相违背，人们的现实需求与环境的保护形成了尖锐的矛盾。另一方面，传统的空调大部分的空气是采用室内循环对流使用得，新风量低，造成室内空气质量下降，给使用者的健康造成不利的影响。 而自然通风作为一项古老的技术，最基本的动力是风压和热压。传统建筑中的穿堂风、街巷风、中庭风和山谷风等都是根据地形设计实现的自然通风。 在大自然一万年的进化过程中，地球生命获得了适应环境巧妙生存的玩么智慧，这一直是人类汲取养分的思想宝库。在自然通风这一块，东非大草原上的蚂蚁给我们树立了一个非常好的榜样，本文主要探讨的就是蚁穴式通风系统在现代建筑中应用。 值得注意的是，在现代的大城市中，随着近代工业的发展，人口的增长，城市环境大气污染较为严重；如果完全的自然通风，将室外污浊的空气和噪声直接引入室内，往往不利于人体健康。我们可以借助机械的手段，将空气进行处理之后再输送到室内。 所以，将空气进行处理之后，再输送到蚁穴式的通风系统内，是一种比较合适的方法，接下来，就将对这种方法就行多方面的探讨。 1.蚁穴式通风系统原理分析 在非洲与澳洲的大路上伫立着世界上最宏伟的建筑—白蚁丘，这些高大的土堆一般有3米高，甚者高达8米，按照人类的比例，白蚁丘相当于1500米高的摩天大楼，几乎是当今世界最高建筑迪拜
《工程机电》论文题目蚁穴式通风系统在现代建筑中的应用 指导老师刘海 2.蚁穴式通风的系统的实际案例 2.1津巴布韦东门中心...................................................................................... 错误!未指定书签。 ............................................................................................................................. 错误!未指定书签。 ............................................................................................................................. 错误!未指定书签。 ............................................................................................................................. 错误!未指定书签。 2.2CouncilHouseTwo(CH2)墨尔本新市政厅............................................. 错误!未指定书签。 ............................................................................................................................. 错误!未指定书签。 ............................................................................................................................. 错误!未指定书签。
现代建筑设计中的自然通风 摘要：自然通风是一种具有很大潜力的通风方式，它具有节能、改善室内热舒适性和提高室内空气品质的优点。文章从建筑师的角度出发，阐述了在现代建筑设计中，如何通过建筑上的措施，来实现良好的自然通风效果，以期能够引起建筑师对自然通风技术的重视。1.现代建筑对自然通风的重新认识 自然通风是指利用空气的密度差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气。这是一项传统的建筑防热技术，在世界各地的传统民居中，得到了广泛的应用。在湿热地区，我们看到的传统民居往往有这样的外表：建筑都有开阔的窗户；采用轻便的墙体；深远的挑檐；高高在上的顶棚并且设置有通风口；建筑往往架空，以避开地面的潮气和热气，采集更多的凉风……这样形象的背后，隐藏着劳动人民对利用自然通风技术的朴素观念。自然通风是一种具有很大潜力的通风方式，是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手段。 空调的产生，使人们可以主动的控制居住环境，而不是象以往一样被动的适应自然；空调的大量的使用，使人们渐渐淡化了对自然通风的应用。而在空调技术得以普及的今天，迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的双重压力下，全球的科学家不得不重新审视自然通风这一传统技术。在这样的背景下，把自然通风这一传统建筑生态技术重新引回现代建筑中，有着比以往更为重要的意义：自然通风不仅能够有效的实现室内环境的降温，还能够节约常规能源、减少环境污染，同时还能够极大的改善室内环境品质。 2.现代建筑设计中实现自然通风的方式与分析 建筑物中的自然通风在实现原理上有由“风压”和“热压”引起的空气流动。在实践中，往往由于条件所限制，单纯利用风压或热压不能满足通风需要，因此又可以有风压和热压结合，甚至采用机械辅助自然通风。 传统的热带民居已经为我们积累了大量自然通风的宝贵经验。现代建筑中对自然通风的利用不局限于传统建筑中的开窗、开门通风，而是需要综合利用室内外条件，在实现上有了更丰富的技术措施和更严格的舒适条件的限制。在建筑设计阶段就开始有意识的根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候、室内热源等，来组织和诱导自然通风；在建筑构件上，通过门窗、中庭、双层幕墙、风塔、屋顶等构件的优化设计，来实现良好的自然通风效果。下面介绍并浅析适用于现代建筑的一些自然通风方式。
建筑的自然通风设计 摘要：自然通风是建筑节能设计的重要内容，风压和热压是自然通风的基本原理。在建筑设计中，通过地形利用、布局改善，以及天井、开口等形体设计，能够有效组织建筑室内通风。岭南民居中“天井—冷巷—厅堂”体系是自然通风设计的成功经验。 关键词：自然通风；建筑布局；地形；天井；开口设计 正文：自然通风是建筑中常见的降温和防潮措施，我国传统建筑中的底层架空、开阔窗户，深远挑檐以及大坡度屋面设计，能够有效促进室内外空气循环，是建筑与自然相适应的朴素经验。随着现代建筑科技的发展，机械通风逐渐取代自然通风，并增强人类调节建筑室内温湿度的能力。然而，机械通风技术能耗较大，据统计建筑取暖、空调能耗约占建筑总能耗的60%[1]，如何优化建筑布局及平立面设计，运用自然通风技术，低碳经济可持续的改善建筑室内热工环境是一项重要课题。 一.自然通风原理 风是空气在压力作用下的水平运动，建筑室内外形成压力差是自然通风的关键。风压和热压都能形成压力差。 1.风压自然通风 自然界的风作用在建筑物上会产生压力差。当风吹到建筑物上时，在迎风面上，由于空气流通受阻，部分空气的动能转化为静压，使迎风面气压大于大气压，形成正压区。在建筑物背面或两侧，由于气流旋绕，风速加大，气压小于大气压，形成负压区。如果在建筑维护结构上设置窗口，气流就会从正压区流向负压区，形成自然通风。2.热压自然通风 空气受热后温度升高，密度降低；相反，空气遇冷后温度则降低，密度则增加。热空气上浮，冷空气下沉，就会产生空气对流，形成自然通风。当室内温度高于室外温度时，室外空气密度较大而下沉，并通过建筑下部的门、窗口流入室内，同时将较轻的空气从建筑上步的窗口排出。进入室内的空气被室内温度加热后，变轻上升，被新流入的室外空气排出。因此，室内外空气自下而上形成自然通风。 二.建筑布局策略 1.地形利用 地形能够影响局部区域的温度和气流，建筑适应地形布局，能够改善自然通风环境。
论建筑设计中的自然通风 李 涛 韦 佳 (东南大学建筑学院 南京 210096) 摘 要:在能源消耗与日俱增和世界资源日益匮乏的今天,风力资源的利用,越来越得到人们的关注。依据自然通风的原理,通过分析国内外著名生态建筑中所采用的自然通风技术,比较了其各具特色的通风技术,着重论述了建筑物中设置中庭与风塔对于加强通风效果的作用。然后结合国情,提出了一些对于风能利用方面的、具有可操作性的通风处理方法,目的是针对建筑设计实践中的自然通风问题起到实际指导意义。 关键词:自然通风 风压 热压 中庭 风塔 NATURAL VENTI LATION IN ARCHITECTURAL DESIGN Li Tao Wei Jia (Architectural College of S outheast University Nanjing 210096) Abstract:As present energy consumption multiplies daily and world resources are gradually deficient,wind power resources step by step gain public attention1According to natural ventilation principle,analyses the use of technologies is analyzed and their qualities are compared,which are used for outstanding domestic and foreign ecological architectures1It is also discussed the set up of atrium and wind ventilator in buildings with regard to strengthen ventilation effects1Link to domestic conditions,at last some operable ventilation-management methods based on wind energy utility’s aspect are proposed,aiming at giving practical guide to natural ventilation problems in architectural designs1 K eyw ords:natural ventilation wind-induced pressurization thermal pressure 风,是人类古老的朋友。远古时期,先民们就在生活实践中摸索出各种方法来充分利用风能使生活环境变得更为舒适,同时又避免风的不利影响。长久以来,人们积累了丰富的经验,不同地理和气候条件都有自己的一套相应的通风措施,利用风来使室内变得凉爽和舒适。从中国传统勘舆中的“藏风聚气”到古代中东地区招风塔和招风斗,都充分体现了各国人民在利用自然风方面的聪明才智。然而,令人惋惜的是自工业革命后,随着科技的日新月异,这方面的许多传统技术逐渐被人们抛之脑后。直到能源消耗与日俱增、世界资源日益匮乏的今天,生态技术在建筑设计中的应用越来越受到重视,人们才开始重新研究如何利用风来取得降低能耗的效果,同时更大限度地为人们提供健康舒适的室内环境。 1 自然通风 建筑内部的通风条件是决定人们健康、舒畅的重要因素之一。它通过空气更新和气流的生理作用对人体的生物感受起到直接的影响作用,并通过对室内气温、湿度及内表面温度的影响而起到间接的影响作用[1]。通常认为,自然通风的作用具有三种不同的功能[2]:第一,健康通风,即保证室内空气质量IAQ;第二,热舒适通风,即增加体内散热,以及防止由皮肤潮湿引起的不舒适以改善热舒适条件;第三,降温通风,即当室内气温高于室外的气温时,使建筑构件降温。据测定,室内外温差大时,开窗10～15分钟可完全换气一次;温差小时,大约半小时可交换一次。 自然通风最基本的动力为风压和热压。通常的作法为利用建筑物外表面的风压,利用室内的热压,以及风压与热压相结合。 111 利用风压实现自然通风 第一作者:李 涛 女 1979年出生 硕士研究生 收稿日期:2005-11-20 所谓风压,是指空气流受到阻挡时产生的静压。当风吹向建筑物正面时候,受到建筑物表面的阻挡而在迎风面上静压增高,产生正压区,气流再向上偏转,同时绕过建筑物各侧面及背面,在这些面上产生 79 Industrial Construction Vol.36,Supplement,2006 工业建筑 2006年第36卷增刊
【摘要】地下建筑是建筑空间发展的新趋势，因特殊的地理位置，其自然采光通风设计尤其重要。本文重点阐述了地下建筑设计引入生态理念的意义，通过分析比较，对地下建筑的自然采光、通风设计进行了探讨。 【关键词】地下建筑；自然采光；通风；建筑设计 随着经济发展，城市化速度加快，建筑用地日益紧张，已成为制约城市进一步发展的关键因素之一。在这种情况下人们的眼光逐渐由地上转向地下，以寻求一个更加广阔的发展空问。 建筑是人类文明的固化载体。不断升级的人类欲望与不可再生的土地资源直接对撞，使得地下建筑得以开发，同时，地下建筑也架构起人类地上地下新的立体生存空问。既节约了耕地，又能满足人类生活的多样性、丰富性，且符合绿色低碳的理念。迄今为止，这还是一个尚未被充分认识与开发的广阔领域。地下建筑是指建造在岩层或土层中的建筑。它是现代城市高速发展的产物，起到缓解城市居所紧张的作用，地下建筑还为人类开拓出新的生活方式。在积极探讨人类面临或即将面临的困难时，更应对人与自然的和谐共处、建筑的本质进行严肃思考。从这一意义来讲，地下建筑设计理念的探讨是非常有价值、有必要的。 地下建筑与地上建筑的环境因素比较。任何建筑物体都置身于具体的自然环境之中，因地域不同、季节不同呈现出不同的环境特色。在一般情形下，地下建筑与地上建筑分别表现出不同的特点，如表1所示。
地下建筑与地上建筑的环境因素比较 环境因素 建筑类别地上建筑地下建筑 自然采光较好差 隔音差好 保温隔热受地域、季节影响大，温差大效果好 自然通风较好较差 给排水需配给排水设备需配给排水设备 通过比较可以看出，地下建筑除采光、通风有些局限外，其他项目内容甚至优于地上建筑。所以，采光、通风设计的优劣，是评价一个地下建筑设计成功与否的重要因素之一。 建筑的采光一般分为自然采光与人工照明两种。在地下建筑中，通常采用人
建材与装饰２００８年１月下旬刊 对建筑物自然通风设计的探讨 杨玲 （江门市建筑设计院） １自然通风 建筑内部的通风条件是决定人们健康、舒畅的重要因素之一。它通过空气更新和气流的生理作用对人体的生物感受起到直接的影响作用，并通过对室内气温、 湿度及内表面温度的影响而起到间接的影响作用［１］。通常认为，自然通风的作用具有三种不同的功能［２］：第一，健康通风，即保证室内空气质量ＩＡＱ；第二，热舒适通风，即增加体内散热，以及防止由皮肤潮湿引起的不舒适以改善热舒适条件；第三，降温通风，即当室内气温高于室外的气温时，使建筑构件降温。据测定，室内外温差大时，开窗１０～１５ｍｉｎ可完全换气一次； 温差小时，大约０．５ｈ可交换一次。自然通风最基本的动力为风压和热压。通常的作法为利用建筑物外表面的风压，利用室内的热压，以及风压与热压相结合。 １．１利用风压实现自然通风 所谓风压，是指空气流受到阻挡时产生的静压。当风吹向建筑物正面时候，受到建筑物表面的阻挡而在迎风面上静压增高，产生正压区，气流再向上偏转，同时绕过建筑物各侧面及背面，在这些面上产生局部涡流，静压降低，形成负压差，风压就是利用建筑迎风面和背风面的压力差，室内外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。而这个压力差与建筑形式、建筑与风的夹角以及周围建筑布局等因素相关。当风垂直吹向建筑正面时，迎风面中心处正压最大，在屋角及屋脊处负压最大。在迎风面上的风压为自由风速动压力的０．５～０．８倍，而在背风面上，负压为自由风速动压力的０．３～０．４倍［６］。 风对建筑物产生的作用力可以分解成一个水平的阻力和一个垂直的升力，对风压的利用往往是利用水平方向阻力来设计和组织通风的。垂直方向的力会产生伯努力效应（Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ－Ｅｆｆｅｃｔ）。 例如进风面的斜屋顶，会形成巨大的抽吸力，这种形式的屋顶起到兜风的作用。如位于巴基斯坦的传统建筑屋顶的招风斗（见图１、图２），设置的越高，风速越大，建筑物的影响就越小，兜风效果越显著，同时形成了典型的民族地方特色［４］。 风压引起的另一个效应就是文丘里效应（Ｖｅｎ－ｔｕｒｉＥｆｆｅｃｔ）。气流流动时，会因为空间的收缩而引起加速，于是收缩段形成负压区。德国著名建筑师托马斯?赫尔佐格ＴｈｏｍａｓＨｅｒｚｏｇ设计的汉诺威２０００年世博会２６号馆是充分运用文丘里效应创造自然通风的典范之作。通过建筑师和工程师的密切合作，对热气流自然运动的仔细研究，以取得最大限度的自然通风，使得如此巨大的室内空间中机械通风被减到最小。其夏季降温措施为：①立面上的开口引入自然风；②距离地板４ｍ的玻璃通风管道将冷空气散发到展厅中；③空气吸收室内人群和机械设备等的热量后变热上升；④热空气从锯齿形屋顶的开口自然排出，空气的回流被可调节的翼片所阻挡，翼片安装在屋脊上，可根据外界风的方向调整；⑤其冬季供暖措施为事先加热后的空气直接通过管道送入室内；⑥热空气上升排出。波形屋顶的尖峰具有很强的造型感，其原型是传统工业建筑中常用的北向天窗（见图３）。在应用生态策略以节约能源、提供舒适性的同时还创造了极富表现力的建筑形象［５］。 １．２利用热压实现自然通风 烟囱使室内的烟不用机械方式而有组织的排出室外，大大改善了室内空气质量，这就是常说的“烟囱效应”（ＣｈｉｍｎｅｙＥｆｆｅｃｔ）。所谓热压通风，就是利用该原理，根据建筑内部由于空气密度不同，热空气趋向于上升，而冷空气则趋向于下降的特点，促进自然通风。热压作用于进风和出风的风口高度差，以及室内外空气温度差存在着密切的关系：高度差愈大，温度差愈大，则热压通风效果愈明显。应用烟囱效应拔风的优秀范例有很多，传统的如蒙古包的“天窗”拔风。应用烟囱效应的现代建筑包括德国ＲＷＥ大厦、英国新国会大厦、英国Ｄｅｍｏｎｔｆｏｒｔ大学的Ｑｕｅｅｎ＇ｓＢｕｉｌｄｉｎｇ等。 同时，热压通风还存在一种“漏斗效应”。根据热力学第二定律，热量由高温传向低温一侧，那么在漏斗空间中的热量传导也符合从下部传向上部的规律，即漏斗作用将会对热空气的上升起到推波助澜的效果，有效的加剧热量的上升扩散［５］。尼肯?塞克（ＮｉｋｋｅｎＳｅｋｋｅｉ）设计的日本Ｍａｔｓｕｓｈｉｔａ电子公司的信息传播中心大厦中，建筑沿南北方向进深层层退台，内部配置了一个梯形状倾斜的中庭（见图４）。新鲜空气通过中庭下部的窗户进入过滤器后，再散发到室内。从窗户下吸入的冷空气可以冷却整个结构体系，以减少整个建筑空调系统的负荷。办公空间可以向中庭完全开放，在需要的时候亦可以通过卷帘部分或全部围合起来。就算 摘 要：随着科技的日新月异，对风能利用的许多传统技术逐渐被人们抛之脑后。 直到能源消耗与日俱增、世界资源日益匮乏的今天，人们才开始重新研究如何利用风来取得降低能耗的效果。本文通过对国内外著名生态建筑中所采用的自然通风技术例子，提出了一些对 于风能利用方面的处理方法，供同行参考。 关键词：建筑设计； 自然通风设计图１巴基斯坦传统民居外观 ［４］图２巴基斯坦传统屋顶通风原理 ［４］ 图３托马斯?赫尔佐格设计的汉诺威２０００ 年世博会２６号馆剖面通风示意［５］ 建筑与规划设计 ?２６?
现代建筑中自然通风的 设计与应用 学院： 班级： 姓名： 学号：
现代建筑中自然通风的设计与应用 摘要：根据现代建筑特点与自然通风原理，探讨和归纳实现现代建筑自然通风的设计方法与应用。通过外部环境营造、平面布局控制与分化以及内部空间形态优化等策略，能较好地实现自然通风，降低建筑能耗，达到节能的目的。 关键词：现代建筑；自然通风；设计与应用；节能 the Design and Application of the Natural Ventilation in Modern Buildings （Hydraulic and Civil Engineering Institute in Shandong University Shan Dong Jinan250002） Abstract: According to the characteristics of modern buildings and natural ventilation principle, the design and application of the natural ventilation in modern buildings is analyzed and summarized. With the optimization of outer environment and inner spaces and the control of building’s plane, natural ventilation could come true effectively, energy consumption could be reduced obviously and the aim of energy-saving is attained. Keywords: modern buildings; natural ventilation; design and application；energy-saving
关于建筑设计中的自然通风分析 发表时间：2018-10-01T17:07:39.867Z 来源：《基层建设》2018年第26期作者：姚建顺 [导读] 摘要：随着人们生活水平的不断提升，对建筑物室内舒适度也提出了更高要求。 杭州余杭建筑设计院有限公司浙江杭州 311100 摘要：随着人们生活水平的不断提升，对建筑物室内舒适度也提出了更高要求。建筑物自然通风是否良好，对人的舒适度有着直接影响，所以在建筑设计中，应充分重视其自然通风。结合实际情况，积极引用更新颖的设计理念与技术手段，有机整合传统风能相关原理、技术与建筑物设计，进而获得最佳化的建筑物自然通风效果。 关键词：建筑设计；自然通风；技术手段 前言：在日常生活中，自然通风非常重要，良好的自然通风，不仅能够使得室内空气质量得到有效改善，也可以给人们营造出更温馨的居住环境，且住宅内若能够实现自然通风，不仅有助于大量能源的节约，也可以在一定程度上给周围环境带来一定的保护作用，因此，为了给人们提供更优质的室内空间，其建筑设计人员应整合现有资源，通过更新颖、适合的通风设计来为人们构建更科学合理的建筑环境，也以此来促进建筑整体设计质量、效果的大幅度提升。 一、自然通风作用与环境条件 （一）自然通风作用 建筑物的通风环境是否良好，对人们日常生活、工作的健康、舒适度有着直接影响，同时，也是影响建筑能耗的一项重要因素。就目前来看，自然通风的作用主要体现在以下几个方面：首先，合理的通风，可以通过对流来讲室内空气中过多的热量带走，进而有效使得室内空气温度得到有效降低；其次，可以有效加速人体表面皮肤汗液的挥发，使得人体舒适感的不断提升，同时，建筑围护结构、外界的热交换速度也会随之不断提升，从而有效降低给室内带来的热辐射；再者，有助于室内原来污浊空气的更新，为室内空气洁净度提供有力保证，真正达到健康卫生的标准；最后，良好的通风环境，可以有效减少外部污染空气给建筑环境带来的不利影响，能够实现对引入新鲜空气的选择，进一步改善室内空气质量。因此，为了将自然通风的优势特点充分发挥出来，在建筑设计中其设计人员应给予足够重视与深入探究。 （二）环境条件 自然通风的形成往往都离不开当地气候条件、地理环境因素的有力支持，。在进行建筑自然通风设计之前，应对当当地的温度情况、风力风场，以及大气稳定度和污染情况等诸多方面做出全面了解。且还要考虑到，自然通风的形成通常都会受到建筑物、风的双重影响，因此，除了风具体状况的全面把握之外，还要系统的考察、总结建筑物所处韩静、地形地势的具体情况。同时，相对来讲，建筑物中的高层建筑一般都拥有更加明显的优势，主要是因为高层建筑的地理位置相对较高，上方拥有着良好的空气质量，以及流畅的通风。且经过相关调查了解到，在同一建筑物内，高层空气一般都要比地层质量好，且清洁度也较高。因此，尤其是对于高层建筑来讲，应充分重视、科学利用自身的高层优势，优化自然通风设计。 二、建筑设计中自然通风的分析 一是，基于风压形成的自然通风。风压主要强调的是，在受到外物阻挡时，空气气流产生的静压。在风面正对着建筑物吹袭时，建筑物表面会给予阻挡，而这股风正处于迎风面上，静压会随之不断增高，产生了相应的正压区，此时，气流再向上偏转时，会形成一定的负压差。风压就是通过合理利用建筑被封面、迎风面产生的压力差，在这种压力差作用下，室内外空气中，压力高的一侧会流向压力低的一侧，且这种压力差与建筑、风的夹角，四周建筑布局，以及建筑形式等因素有着密切联系，在具体设计中，其工作人员应对上述因素、原理等内容作出综合分析与准确把握。 二是，基于热压形成的自然通风。风压与热压是促进自然通风的主要力量，一般情况下，当室内、室外在气压上形成一定差异的时候，气流就会随着这一差异进行流动，进而形成自然通风，促进室内空气的不断流动，让居住者充分感受到室内的通风气爽。与电气通风相比，自然通风不仅更加健康、舒适，也更加经济。通常，通风口的合理设置也能够在一定程度上促进通风，促进自然通风效果的不断增强。就目前来看，可能给热压通风带来影响的因素有很多，如，两窗孔的高差、位置，以及室内空气密度差等，都会带来不同程度的影响。在建筑设计过程中，引用的方法也有很多，比如，在建筑物内部进行多层竖向井洞的贯穿就是一种极为有效的方式，通过合理有效通风方法的引用来获得良好的空气流通。实现建筑隔层空气的流通，向室外排除热空气来获得良好自然通风，有效促进空间交换。热压式自然通风与风压式自然通风相比，对外部环境拥有较高的适应能力。 三是，热压与风压共同作用而形成的自然通风。通过风压、热压产生的共同作用也能够实现良好的自然通风，受到风压、热压的同时作用，建筑物会在相关压力作用下，受到风力的各种作用，进而使得风压通风、热压通风之间相互交织、促进，实现良好通风。通常情况下，建筑物较为隐蔽的地方都需要实现良好通风，而其风向的流向一般也是在风压、热压共同、相互作用下形成的。 四是，机械辅助式自然通风。在建筑事业高速发展，以及现代技术不断更新、广泛应用背景下，现代化建筑楼层也越来越高，面积也随之不断拓展，因此，良好自然通风的实现具有较强的必要性，但同时也需要面对、解决一个难题，就是通风路径越来越长，进而导致空气极易受到建筑物的重重阻碍，所以，不得不面对的一个现实问题，就是单纯的通过自然风压、热风一般是难以获得理想的通风效果。另外，在自然通风方面，还需要考虑的一个问题时，随着社会的高速发展，自然环境的恶化程度也随之不断提升，对于周围环境较为恶劣的地区来讲，良好的自然通风也极易将劣质的空气带到室内，进而造成一定的室内空气污染，给居住者的身体健康带来不利影响，因此，在建筑设计中，应重视腐竹自然通风的恰当引用，为室内空气净化带来积极促进作用，这样不仅能够获得理想的室内通风效果，也不会给居住人员的身体健康带来不利影响。 三、自然通风设计应考虑的几点注意事项 基于建筑物用途不同，自然通风设计也存在一定差异。例如，商场大厦这类公共建筑物，每天会拥有巨大的人流量，热压通风一般都是其最适合的通风方式，但同时，其又需要对面积大的情况作出充分考虑，因此，在热压通风无法有力支撑整个建筑物时，就需要考虑通过机械设备的恰当引用来实现辅助通风。不同地区的建筑物，采用的自然通风设计也存在一定差异。例如，热带地区，在自然通风设计上，建筑通风策略是其要首先考虑的。在寒带、温度相对较低的地区，一般都需要较高的热能，因此，室内通风设计中，只要确保室内空气质量即可，避免过多热能量产生而导致浪费。对于建筑物来讲，除了对自然通风设计的不断优化，还应与时俱进，重视一系列高科技与
建筑设计中对自然通风的探讨 王 玲1 王丽洁2 马士宾 1 (11河北工业大学土木工程学院,天津 300401;21河北工业大学建设与艺术设计学院,天津 300401) 摘 要:通过建筑设计实现的自然通风,不但能使建筑获得良好的室内环境条件,而且具有节约能源、造价低廉的特点。介绍在建筑设计中实现自然通风的几种技术;探讨建筑布局、建筑平面、建筑剖面与建筑构件在实现建筑自然通风中的作用与方法。 关键词:建筑设计;自然通风;技术 DISCUSSION ON NATURA L VENTI LATION IN A BUI LDING DESIGN Wang Ling 1 Wang Lijie 2 Ma Shibin 1 (11School of Civil Engineering ,Hebei P olytechnic University ,T ianjin 300401,China ;21School of Architecture and Arts Design ,Hebei P olytechnic University ,T ianjin 300401,China ) Abstract :I t aims to realize a natural ventilation by building design ,which not only im proves a g ood indoor environment condition ,but als o saves the energy s ource and reduces the cost.I t is described several technologies realizing a natural ventilation in building design ,and researched the method and function of the building outline ,building plan ,building section and building com ponent in realizing the building ’s natural ventilation.K eyw ords :building design ;natural ventilation ;technology 第一作者:王玲,女,1976年8月出生,讲师,博士研究生。 E -mail :wlark @https://www.doczj.com/doc/0d6500309.html, 收稿日期:2009-04-10 自然通风是指利用建筑内外风力或热压造成的 风来促使空气流动而进行的通风换气。自然通风的作用体现在两方面:第一,实现有效的被动式制冷。这意味着在不消耗不可再生能源的情况下,降低室内气温,带走潮湿空气,并以气流降低皮肤温度,达到人体热舒适。第二,提供新鲜、清洁的自然空气,以维持室内空气的卫生,有利于人的生理和心理健康。建筑通风的设计方法,是以建筑设计配合室外通风条件,提高室内有效风速,从而达到通风换气的目的。如今,空调的使用,人们可以主动地控制居住环境,而不是被动地适应自然;也使人们渐渐淡化了对自然通风的重视。在全球能源与资源短缺、环境严重破坏时,建筑师将不得不重新审视自然通风这一传统技术。 通过建筑设计等传统的建筑通风技术,不但能使建筑获得良好的自然通风,而且具有节约能源、造价低廉的特点。长久以来,人们积累了丰富的经验,不同地理位置和气候条件都有相应的通风措施,利用风来使室内变得凉爽和舒适。从中国传统勘舆中的“藏风聚气”到古代中东地区招风塔和招风斗,都充分体现了各国人民在利用自然风方面的聪明才智。这些传统的技术较好地适应了当地的自然环境与气候条件。这些技术至今仍然值得借鉴,一些建 筑师在现代建筑中也发展了传统的自然通风技术。1 建筑布局与自然通风 建筑布局是建筑设计的前期工作,对自然通风的效果影响很大。建筑群的布局方式一般有以下5种:并列式、错列式、斜列式(统称为行列式)、周边式和自由式。各种布局对建筑自然通风的效果不同,在设计中应予以注意。高低建筑、长短建筑相结合的不同布局、建筑布局不同的疏密关系以及建筑院落开口的方向等等也都会对建筑的自然通风带来一 定的影响[1] (图1)。2 建筑平面与自然通风211 设置天井进行自然通风 我国地域辽阔,南北的气候条件及地理环境差异极大,却在居住形态上都脱离不了“院”的干系,基本上都可以概括为“合院式”民居。“院”是中国传统建筑的灵魂,建筑平面中的“院”创造了良好的建筑通风。如广东的“竹筒屋”中天井的设置,增强了自 5 5Industrial C onstruction V ol 139,N o 19,2009 工业建筑 2009年第39卷第9期
建筑得自然通风设计 【摘要】自然通风就是建筑节能设计得重要内容,风压与热压就是自然通风得基本原理。在建筑设计中,通过地形利用、布局改善,以及天井、开口等形体设计,能够有效组织建筑室内通风。岭南民居中“天井―冷巷―厅堂”体系就是自然通风设计得成功经验。 【关键词】自然通风;建筑布局;地形;天井;开口设计 建筑在利用空调改善室内局部环境得同时,消耗能源所产生得热量却加剧了所处环境得热岛效应,回过头又加重自身能耗负担,形成恶性循环。建筑设计自然通风得目标首先就是在过渡季节与冬夏季部分时段取代空调,降低建筑得能耗与碳排放,使建筑以开放得姿态友好面对生态环境并与环境形成良性互动。 一、传统得通风设计得缺陷 建筑行业在我国得社会发展中已经过了较长得历程,建筑设计也随着时间得推移而不断发生着变化。早期得建筑设计由于缺乏理论、技术得支撑,导致很多先进得设计思想未能得到全面运用。主要存在着以下缺陷: 1、功能减弱。 设计人员在制定设计方案前未能充分收集通风系统方面得资料,造成设计方案与实际得建筑需要差距较大。很多设计人员往往侧重于从建筑施工进度考虑,而简化了室内通风系统这不仅减弱了建筑室内得排风功能,也影响到通风系统得正常运行。 2、能源耗损。 传统通风系统多数就是采用空调系统,这种间接性得室内通风方式得能源消耗较大且空调设备维护也
要投入大量得资金。此外,有些工程由于一些设计上得失误,导致一套完整得设计方案结束后,设计单位没有严格按照工程标准综合审核,有时难免造成方案实施后出现返工得情况,导致能源与资源得浪费。 3、空气污染。 建筑环保节能就是现代建筑行业发展得新理念,但早期得空调系统在使用过程中会带来不同程度得污染。在无氟空调使用之前,市场上得空调产品采用“氟利昂”制冷,这种空调系统得运用会造成一定得大气污染,损害臭氧层。另外,由于空调系统得长期密闭运行环境,以及对空调机组、管道等得清洁、管理方面得疏忽,致使空调系统藏污纳垢、滋生细菌等,会给室内空气造成不同程度得污染。 二、通风节能设计得优点 通风节能设计理念运用于建筑物可发挥得作用包括以下几个方面: 1、增强性能。 在室内制冷方面,采用通风节能设计后,可达到被动式制冷效果,若建筑外部环境中得空气湿度低,通风系统可以降低室内温度,将潮湿气体带到室外,从而使室内温度、湿度处于人体最舒适得状态。在无需消耗电能得情况下,运用自然通风输送经过处理得新风。 2、改善空气质量。 当前,大多数建筑内得空气调节主要依赖于空调设备。空调系统得运用只能调整室内温度得高低,而无法及时更新室内新风,时间一长,室内空气难免变得污浊。从安全与卫生得角度考虑,人长期在这样得空气环境中活动,健康状况会受到很大得影响。利用自然通风能定期排出室内污染空气,改善室内空气得新鲜度。
建筑的自然通风设计浅析 发表时间：2016-09-08T14:04:39.453Z 来源：《低碳地产》2016年9期作者：武韬 [导读] 建筑物的自然通风是相当重要的，既能节约能源，又比较舒适。 广东博意建筑设计院有限公司 528312 【摘要】建筑物的自然通风是相当重要的，既能节约能源，又比较舒适。本文主要分析了建筑风的成因及通风的作用方法，并分析了自然通风在住宅设计中的运用。 【关键词】建筑；自然通风；设计；朝向 建筑能耗是国内的能耗业大户，随着建筑技术的逐渐进步和不可再生能源的日益匮乏，建筑的高能耗问题日益凸显。近年来，在对节能技术广泛和深入研究的基础上，一些国家的建筑师们在一系列建筑创作中做出了探索和实践，自然通风和机械辅助式自然通风是一项成熟而低廉的技术措施，在建筑设计中应充分、合理地加以使用。 1建筑风的成因及通风的作用方法 风实质上是空气的流动，空气流动源于空气的压力差，而压力差的形成来源于风压（空气的压力梯度）和热压（空气温度梯度）。建筑的风环境优越与否是决定人们舒适、健康的重要因素之一，也是影响建筑能耗的重要因素之一。 自然通风的作用可概括为：合理的通风可以通过对流，带走室内热空气过多的热量，降低室内空气温度；更新室内原来污浊的空气，以保持室内空气的洁净度；引入新鲜的空气，改善室内空气的质量。 外部风环境的状况直接影响到建筑通风的质量和效果，如风速、风向、空气温度、空气卫生质量等。为达到舒适的室内风速，在年平均风速较低地区和有利风向应尽量避免对风的遮挡；年平均风速高且处于不利风向时，应有所遮挡和分流。不同环境地区以及不同季节中建筑对风的要求会因时因地发生变化。我国中西部的大部分地区是处于夏热冬冷的气候区内，建筑要考虑隔热和降湿，又要考虑保温和保湿的卫生要求，建筑的通风设施需要具有较强的可调性。具体而言，通风使建筑室内温度升高还是降低，主要取决于室内外温差，当室内温度高于室外时，通风可以降低室内温度，否则相反。 2自然通风在住宅设计中的运用 建筑的很多内因都会对通风造成影响，我们应该通过科学合理的涉及建筑住宅，充分利用自然通风造福于人类。为达到最佳的通风效果，必须重视以下几点： 2.1建筑物的朝向 要确定建筑物的朝向，不但要了解当地的日照量较多的方向，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。 2.2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，自然通风效果较好。所以，在住宅组团设计中，需要加大部分住宅楼的间距，形成组团绿地，以便有效的改善绿地下风侧住宅的自然通风，为人们提供良好的休息和交流的场所。 有条件时还可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，在建筑物的山墙之间将形成一条空气射流。当采用错列式布置方式时，可以利用住宅山墙间的空气射流，改善下风方向住宅的自然通风，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。 2.3建筑群的布局 建筑群的布置会直接关系到建筑的自然通风系，我们主要从平面与空间来考虑。 （1）平面规划 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。 并列式的建筑布局中虽然建筑群内部的流场因风向投射角不同而有很大变化，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。 周边式住宅建筑是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。 在建筑群规划时，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的布局方式，创造自然通风。同时，在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，然后再从组团内庭院空间分流到住宅，加速自然风的流动。原先为中规中矩的建筑群和路网布局方式，小区规划略显呆板，行列式的建筑群布局使得小区内的自然通风分布得不够均匀，有些楼体的通风较差。通过调整路网，使得建筑布局之间互动起来，形成组团，疏密有致，疏的地方设计成组团之间的绿化。自然风通过主干道流向各组团，又通过组团之间的绿化空间流向各住宅。从而在规划设计中，充分地利用自然风，达到节能和优化小区风环境的目的。 建筑群的布局对自然风的引入有很大影响，同时风向与建筑的关系也对其有很大影响。风向投射角是指风向投射线与房屋墙面法线的
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/0d6500309.html, 建筑自然通风设计及屋顶的应用 作者：孙彩凤;魏久明 来源：《价值工程》2010年第04期 摘要:结合自然通风的基本原理和一些实践经验,分析了现代建筑自然通风系统设计的若干限制条件。 Abstract:Based on the basic principles and the practical experiences of the natural ventilation, the thesis analyzes the design and restrictions of the construction of natural ventilation. 關键词:现代建筑;自然通风;原理;条件;因素 Key words:modern construction;natural ventilation;principles;condition;factors 中图分类号:TU22 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0192-01 1 自然通风的原理与模式 建筑的自然通风从动力来源上可分为完全自然通风和机械辅助自然通风两种模式。完全自然通风是由来自室外风速形成的“压差”和建筑表面的洞口间位置及温度造成的“温差”形成的室内外空气流动。按照热力学原理,建筑室内温度有沿高度逐渐向上递增的特点。该特点是建筑 随层高增加而使上下之间温差加剧的主要原因,设计师也经常利用这一点,挖掘建筑自然通风的潜力。机械辅助自然通风是利用温差造成的热压和机械动力相结合而形成的室内外空气对流。与完全自然通风相比,虽然建筑内局部作为辅助动力的机械装置要消耗一定的能源,但通过这种装置重新组织气流,甚至在局部“强迫”气流改向,可以使自然通风达到更好的效果。在这两种通风模式中,屋顶都是形成温差,组织气流的重要环节,在整个自然通风系统中起着重要作用 2 自然通风系统设计中的限制性条件 2.1 室内得热量的限制。应用自然通风的前提是室外空气温度比室内低,通过室内空气的通风换气,将室外风引入室内,降低室内空气的温度。很显然,室内、外空气温差越大,通风降温的效果越好。对于一般的依靠空调系统降温的建筑而言,应用自然通风系统可以在适当时间降低空 调运行负荷,典型的如空调系统在过渡季节的全新风运行。对于完全依靠自然通风系统进行降 温的建筑,其使用效果则取决于很多因素,建筑的得热量是其中的一个重要因素,得热量越大,通过降温达到室内舒适要求的可能性越小。现在的研究结果表明,完全依靠自然通风降温的建筑,其室内的得热量最好不要超过40W/m2。