浅谈自然通风在现代建筑中的应用
摘要从自然通风的基本原理入手，阐述了在现代建筑中，如何通过建筑上的措施来实现良好的自然通风效果以及自然通风的方式分析。
关键词现代建筑自然通风通风中庭规划布局
中图分类号： tu834.1 文献标识码： a 文章编号：
室内空气环境质量的优劣直接影响人体的健康，室内热湿环境同样影响人的舒适性。近年来，人们对舒适性要求的提高，节能环保意识的增强，使得自然通风这种传统的通风手段在建筑中得到广泛的应用。自然通风是指利用空气的密度差引起的热压或者风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气。把自然通风技术重新引入到现代建筑住宅中，有着更为深远的意义：自然通风不仅能有效的减低室温，还能节约能源，减少环境污染，同时极大的改善室内空气品质。
1 自然通风的工作原理
在具有良好的外部风环境的地区，风压是实现自然通风的主要手段。当风吹向建筑时，因受到建筑的阻挡，会在建筑的迎风面产生正压力，同时，气流绕过建筑的各个侧面及背面，会在相应位置产生负压力，风压通风就是利用建筑的迎风面和背风面之间的压差实现空气的流通。压差的大小与建筑的形式、建筑与风的夹角以及建筑周围的环境有关。在建筑四周由风力产生附加压力值按下式计算：△pω =k*ρ0*νω2/2
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
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
地下空间自然通风技术应用 ——地下公共建筑和工业建筑自然通风技术应用摘要：地下空间作为城市空间的一个整体，在城市发展的过程中起到越来越重要的作用，但是它相比于地面建筑也有其先天不足的方面。空气环境是困扰地下建筑发展的一个难题。为了改善地下建筑室内空气环境，大多采用机械通风的方式，这将使整个地下建筑中的运行能耗费用大幅度提高。在提倡可持续发展和生态建筑的今天，地下建筑的生态化和绿色化成为一个不可回避的话题。文章从地下建筑的自然通风可能性方面进行探讨，并充分借鉴地面建筑生态化方面的研究成果，提出相应的解决方案，研究形成一套地下建筑生态化自然通风的基本模式的可能性。 关键字：地下空间地下公共建筑地下工业建筑自然通风一、什么是自然通风 自然通风是指利用自然风压或热压的作用，进行有组织的空气流动，以达到通风换气的目的。我们将从地下公共建筑、地下工业建筑、方面来介绍地下空间自然通风技术的应用。 二、地下空间自然通风的意义 众所周知，在地面自然环境中，空气、水、土壤和食物是自然环境的四大要素，都是人类和各种生物不可缺少的物质。其中空气居首，它与人体关系最为密切。一个成人每天通过鼻子呼吸空气大约2万多次，吸入的空气量达15—20M3，大约为每天所需食物和饮水量的千倍。生命的新陈代谢也同样一时一刻都离不开空气。
空气环境的优劣直接影响人体的生存、生活和工作。由于地下空间，是一个封闭的空间，几乎与外界环境隔绝，所以其内部存在着缺氧和一氧化碳中毒的危险。另外因为周围介质地下水、裂隙水、施工水、生活水和人体散热等因素，相对温度很高，利于细菌繁殖，直接对人体造成伤害，还会使生产设备、仪器锈蚀，影响生产和产品质量。再加上空气流动不畅，加剧了空气对人体的热作用。以上这些，无论哪一点都会带来人体的不舒适感，甚至会影响健康，危及生命，这就需要通过通风设计来解除这一危险。 为了稀释空气污染物，保持室内空气洁净，使得地下建筑的机械通风系统必须耗费大量的能量来维持所需的必要通风，由于客观原因相对于地面建筑，地下建筑在通风和照明上花费的能源要大许多，在过去地下建筑多为人防工程和仓库的情况下这种劣势并不明显，但是随着越来越多的人到地下建筑活动，这一点就越发地突出起来。在提倡可持续发展的今天，地下建筑如何通过自然通风的方式来节能，是一个当务之急需要研究的问题。根据实验证明地下建筑在夜间和部分季节实现自然通风是完全可行的，另外通过机械通风和科学设计的可控制自然通风系统相结合也能够达到良好的节能效果。现在我国电能中大约15%是空调耗能，其中新风耗能占空调耗能的25%—38%，在地下建筑中这个比例会更高，举个例子，一座两层6000多m2的地下商场，其通风除湿机械的功率约为148kw，一个月仅此一项电费就要上万元。过高的使用成本限制人们对地下建筑的利用。所以进行通过采用自然通风的方式对地下建筑进行节能的研究刻不容缓。
《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。
关于绿色建筑自然通风设计的探讨 发表时间：2017-10-25T10:08:31.857Z 来源：《基层建设》2017年第17期作者：刘力鹏 [导读] 摘要：自然通风简而言之就是不借助任何电力机械装置，将室外的空气引入室内，以达到降低室内污染、清新空气、消除室内余热、保持家内舒适、减低空调负荷的目的。 中国城市建设研究院有限公司北京 100120 摘要：自然通风简而言之就是不借助任何电力机械装置，将室外的空气引入室内，以达到降低室内污染、清新空气、消除室内余热、保持家内舒适、减低空调负荷的目的。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古老技术。 关键词：建筑；自然通风；设计 引言：依据国务院办公厅印发《关于促进建筑业持续健康发展的意见》，进一步促进建筑业持续健康发展，最大限度地节约资源，将自然通风有效地引入建筑设计显得尤其重要，其不仅可以保持室内空气的流动，改善住居环境，同时还可以有效的节省电力。该文通过针对建筑设计中的自然通风情况，分析如何合理地进行建筑空间形式以及相关构件的设置等，从而合理地达到建筑室内的自然通风量效果，提供参考借鉴。 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。 1.1通风设计 关于自然通风的引入，一方面可以对建筑的空间形式进行组织，尽可能形成穿堂风，这一点在条形高层建筑中比较容易实现。对于点式高层，应尽可能组织两垂直墙面窗户之间的通风。自然通风的组织需要更大的窗墙面积比并形成风的通路。另外，还可以结合双层玻璃来实现降温。在国外，建筑利用自然通风已经成为了一种趋势，很多建筑在设计阶段均考虑了通风的构造体系，例如美国洛杉矶建筑师迈克尔?伽特泽，他设计的建筑能够利用天然的绿色能源，其中主要就是风能和太阳能，他的设计往往能引发人们对环保建筑的一些思考。而美国加州学院大楼、津巴布韦的Eastgate大楼、英国中部北安普敦近郊的巴克莱卡公司总部大楼等都完美的诠释了自然通风在绿色建筑美学中的不可获取。 1.2采光和通风的要求 高层建筑基本空间由主要使用房间、交通联系空间（水平交通和垂直交通）、辅助使用房间（餐饮和卫生间）以及设备系统等几部分构成，平面布局与空间组织相对固定，各部分功能空间对自然采光与通风的需求都不容忽视。因此，高层建筑能耗对气候的依赖性较弱，若通过调节建筑与环境的关系来达到节约能耗的目的，效果甚微。高层建筑的节能问题应从建筑自身出发（如平面形式、进深大小、围护构件、设备系统等），进行节能措施的探讨。 2.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。 3.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设计建筑住宅，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： 3.1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。 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
公共建筑走道防排烟 摘要:公共建筑走道的防排烟设计必须灵活运用规范,并结合实际情况进行,以利于火灾发生时人员逃生,有效的降低火灾的损失。 关键词:公共建筑;走道;防排烟 1 排烟方式设施的设置 众所周知,火灾中的人员伤亡烟气熏死的比例超过了80%,走廊的排烟方式不外乎两种:自然排烟和 机械排烟。G B 50001622006《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)第9.1.3条规定:公共建筑中长度大于20m 的内走道,其他建筑中地上长度大于40m 的疏散走 道,应设置排烟设施。G B 5004521995(2005年版)《高 层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)第8.4.1.1条规定:无直接自然通风,且长度超过20m 的内走 道或虽有直接自然通风,但长度超过60m 的内走道,应 设置机械排烟设施。由此看来,《建规》和《高规》的要 求并不完全一致。在实际的运用中,由于《建规》是建筑设计的基础规范,只能按长度超过40m 的内走道虽有直接自然通风也应设置机械排烟设施来执行。 2 排烟量的计算 无论《建规》或《高规》都没有对疏散走道作出明确地解释和规定,仅仅对疏散走道的宽度给出了计算公式和疏散距离的要求,并且没有要求对疏散走道采用相应地防火分隔,这就造成了现行设计中对排烟量计算上的很大出入。现在的大型商场多采用回字形的商铺间隔方式,隔断到顶(如图1所示)。此时存在两种可能:①隔断材料为防火材料,且满足挡烟垂壁的规定,应该严格按照规范的规定分别计算商铺和走廊的排烟量;②隔断采用玻璃或轻质材料且不满足防火分区和挡烟垂壁的要求,如何计算排烟量就很不统一了。此时有以下几种情况:①仅仅计算疏散走道的排烟量;②分别计算商铺和疏散走道的排烟量;③适当划分防烟分区,计算全面机械排烟量。此三种情况中,第一种计算方式明显不符合要求,大多数的情况下会远远小于所需要的机械排烟量;第二种计算方式最清楚,在设计时需要将每个不同的商铺作为一个独立地防烟分区 图1 回字形商铺平面图 考虑。第三种计算方式其本质上和第二种计算方式是 一样的,其主要的区别在于防烟分区划分的不同,该方式不考虑商铺的间隔,仅仅从消防的需要出发划分分区,以达到最大限度地利用规范。常常将消防排烟系 统的风机风量选到60000m 3 Πh ,实际设计中,无论哪种情况,系统布置上只有两种方式:走廊和商铺的排烟系统各自独立或是合二为一。由于现在建筑物的功能分区比较复杂,单层建筑面积大,对于层高的要求也高,消防排烟常常与平时通风系统共用,因此,排烟系统的风量不宜过大。根据《高规》8.4.1.2条规定:面积大 于100m 2 ,且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间或设固定窗的房间需要设置机械排烟系统。据此,在排烟量的计算上,将第二种计算方式和第三种计 算方式灵活运用,将防烟分区适当划分为150m 2 以下, 此时的排烟量不大于18000m 3 Πh ,比较适合于较大型空调排风系统的需求,两者可以相得益彰。 3 排烟口位置的设计 在走廊排烟系统设计中,对排烟口位置的设计应 该特别注意。根据《建规》9.4.6.3条规定:排烟口应设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上,且与附近安全出口 w w w . z h u l o n g . c o m
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?
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。
绿色建筑生态节能设计策略 近一个世纪以来，世界经济迅猛发展，人类正以无比的勇气和智慧改造自然，书写着人类史辉煌的篇章．但是在轰隆的机器声中，人类这些“天之骄子”在征服自然的同时，自然界也正在悄然地向人类发起报复，生态危机、环境污染、人口爆炸、能源匮乏，正日甚一日地威胁着人类的生存和发展．这一切使得人们不得不进行反思和总结，并使人类渐渐认识到大自然不是可以任意改造的，是一个有着自身发展规律的有机体，人类应该尊重自然，与大自然和谐共生． 世界上有两类资源：一是可再生资源，如水、氧气、树木、生物等，它来源于地球上的自然的发展过程；另一类是不可再生资源，如石油、煤炭等，它的数量在地球上是固定不变的．目前我国能源形势相当严重，人均能源拥有量低，能源结构依然以煤为主，约占７５％．全国年耗煤量已超过１３亿ｔ．由于燃煤效率低，对环境污染严重，造成我国大气污染和酸雨严重．能源利用效率低，我国能源终端利用效率仅为３３％，比发达国家低１０个百分点． 随着城市建设的高速发展，建筑能耗逐年大幅度上升，已成为中国能源消费的主体之一，目前我国建筑用能已达全社会能源消费量的３２％．加上每年房屋建筑材料生产能耗约１３％，我国的建筑总能耗已达全国能源总量的４５％．庞大的建筑能耗，已经成为我国国民经济的巨大负担．建筑面临着一场新的革命，建筑节能环保势在必行． 随着环境问题及社会问题的日益严重，一些学者开始关注环境，联合国于１９８６年提出可持续发展的概念，其基本含义是：人类社会的发展不能以损害后代人的利益而满足当代人的利益为代价．可持续发展是２１世纪各个国家正确处理与协调人口、资源、环境、经济相互关系的共同的发展战略，是人类发展的唯一途径．１９９９年２０届国际建协大会在北京召开，各国与会代表在“２１世纪的建筑学”的主体下签署了《北京宪章》，《北京宪章》中特别强调人与自然相互依存的辩证关系，倡导科技与人文共进．因此“可持续的建筑”、“生态建筑”、“绿色建筑”等在广大学者和政府的多方努力下应运而生． １绿色建筑的涵义 维基百科将绿色建筑表述为：通过在设计、建造、使用、维护和拆除等全生命周期各阶段进行仔细与全面的考虑，以提高建筑在土地、能源、水、材料等方面的利用率，同时减少建筑对人们健康以及周边的负面影响为目标的实践活动．美国绿色建筑协会制定的《绿色建筑评价体系》，认为绿色建筑追求的是如何实现从建筑材料的生产、运输、建筑、施工到运行和拆除的全生命周期，建筑对环境造成危害总量最少，同时居住者和使用者有舒适的居住质量．评价体系分５个方面：合理的建筑选址（ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｓｉｔｅｓ）、节水（ｗａｔｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）、能源和大气环境（ｅｎｅｒｇｙａｎｄａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）、材料和资源（ｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅ）及室内环境质量（ｉｎｄｏｏｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙ）．该标准 成为绿色建筑实践与设计的有力推动者． 读解绿色建筑，其涵义为在建筑物的全生命周期中，最少程度地占有和消耗地球资源，最小且高效率地使用能源，最少产生废弃物并最少排放有害环境物质，成为与自然和谐共生、有利生态系统与人居系统共同安全、健康且满足人类功能需求、心里需求、生理需求及舒适度需求的可持续建筑物． ２绿色建筑的原则 绿色建筑应遵循以下原则： １）和谐原则：建筑作为人类基本的生活、生产场所，由于其建造过程和使用拆除的全寿命过程存在着消耗和影响，其自身系统和谐、与环境关系和谐便成为绿色建筑特别强调的
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