建筑设计中自然通风的实现及

关于建筑自然通风设计的探讨

摘要：本文介绍了传统的通风设计的主要缺陷，分析了通风节能设计理念及内容，最后介绍了自然通风设计的具体内容及方法。

关键词：建筑设计；自然通风；节能设计

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 传统建筑通风设计的缺陷

建筑行业在我国的社会发展中已经过了较长的历程，建筑设计也随着时间的推移而不断发生着变化。早期的建筑设计由于缺乏理论、技术的支撑，导致很多先进的设计思想未能得到全面运用。主要存在着以下缺陷：

1.1 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的资料，造成设计方案与实际的建筑需要差距较大。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的排风功能，也影响到通风系统的正常运行。

1.2 能源耗损。传统通风系统多数是采用空调系统，这种间接性的室内通风方式的能源消耗较大且空调设备维护也要投入大量的资金。此外，有些工程由于一些设计上的失误，导致一套完整的设计方案结束后，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的情况，导致能源和资源的浪费。

1.3 空气污染。建筑环保节能是现代建筑行业发展的新理念，但早期的空调系统在使用过程中会带来不同程度的污染。在无氟空调使用之前，市场上的空调产品采用“氟利昂”制冷，这种空调系统的运用会造成一定的大气污染，损害臭氧层。另外，由于空调系统的长期密闭运行环境，以及对空调机组、管道等的清洁、管理方面的疏忽，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的污染。

自然通风设计说明

自然通风是一种利用自然风力实现室内空气流动的设计方法。下面是自然通风设计的说明。

1. 确定通风需求：首先，要确定建筑物的通风需求，即需要通风的房间和区域。一般来说，厨房、浴室和厕所等需要排放湿气和异味的区域需要特别关注通风设计。

2. 确定通风路径：根据建筑物的布局和风向，确定自然通风的路径。通常情况下，建筑物的正面和背面是主要的进风口和出风口，可以通过调整开窗的位置和大小来控制风的流动路径。

3. 设计合适的进风口和出风口：为了实现自然通风，需要设计合适的进风口和出风口。进风口通常位于建筑物的上部或侧面高处，而出风口通常位于建筑物的下部或侧面低处。进风口和出风口的大小和数量应根据通风需求和建筑物的尺寸进行调整。

4. 控制通风量：为了保持适宜的室内空气质量，需要控制通风量。可以通过调整进风口和出风口的大小、设计风口的形状或使用可调节的风口来实现。

5. 考虑自然通风与其他系统的结合：在设计自然通风时，还需要考虑与其他系统的结合，如空调系统或空气净化系统。这些系统可以提供额外的空气流动，从而提高通风效果。

6. 考虑安全性：在设计自然通风系统时，也需要考虑安全性。例如，需要确保进风口和出风口没有堵塞的物体或障碍物，以防止不必要的风险和危险。

综上所述，自然通风的设计需要考虑通风需求、通风路径、进风口和出风口的设计、通风量的控制、与其他系统的结合以及安全性等因素。通过合理的设计和调整，可以提供良好的室内空气质量，并满足用户的需求。

应用技术　

Ｉ■　

建筑自然通风技术及应用　

［摘　要］本文通过分析风在建筑中的形成机理、　全的建筑室内环境、以及建筑节能方面的重要性。　

［关键词］建筑　自然通风影响因素　

中图分类号：ＴＫ５Ｉ９　文献标识码：Ａ　李平　

（秦皇岛兴龙建设工程有限公司）　

建筑通风的作用和效果，阐述风与建筑的密切关系：并在实例分析的基础上论述自然通风对形成舒适安　

文章编号：１００９—９１３Ｘ（２０１０）１６—０３１０　Ｏ１　

人类在远古的巢居、穴居时期，对风的应对只是建立在最初级的认识阶　

段。随着文明的进步，人们对风的认识逐步提高，住屋形式也逐渐从被动适应　

到主动采取措施改善居住的通风环境，建筑的功能也从基本的防卫和御寒上升　

到对居住环境提出舒适性要求，这是人类从愚昧到文明的显著标志之一。随　着社会的发展，建筑的保温、隔热、采暖、制冷技术都得到迅速提高，尤其　

是空调的普及，无论冬夏，想要获得相对恒温的室内环境已不再困难。然而，　

由此带来人与自然的隔离和巨大的耗能所产生的健康问题及对自然环境的负　

面影响也逐渐凸现出来。渐渐被忽视的自然通风重新又受到人们的青睐。　

１建筑自然通风的理论机理　自然通风按工作原理可分：热压作用下的自然通风、风压作用下的自然　

通风、热压风压共同作用下的自然通风，按通风方式可分：纯自然通风和机械　

辅助自然通风。建筑中应用自然通风技术的工作原理，是利用建筑外表的风压　和建筑内部的热压，在建筑内产生空气流动以尽量减少传统空调制冷系统的使　

用，从而达到减少能耗，降低污染的目的。　

１　１热压作用下的自然通风　

热压作用下的自然通风是由于存在室内外温差和进排气口高差，利用空气　密度随温度升高而降低的性质而进行的一种通风方式。从图ｌ可以看出，在　

△Ｐａ＝０的情况下，只要室内温度ｔｎ大于室外温度ｔｗ，同时开启窗孔ａ、　

ｂ，空气将从窗孔ｂ流出，同时Ｐａ　减小，气流从窗孔ａ流入室内，直到窗孔　

ａ的进风量等于窗孔ｂ的排风量时达到平衡。可见影响热压通风的主要因　素是：窗孔位置、两窗孔的高差ｈ和室内外的空气密度差（Ｐ　ｗ—Ｐ　ｎ）。　

生态建筑的通风技术及其实现　王金花　（平顶山天安煤业七矿有限责任公司，河南　平顶山４６７０９９）　技术市场　【摘要】在现代建筑中实现良好的通风技术显得非常必要。尤其对生态建筑而言，自然通风是其中的关键环节和重点领域，　通风的目的在于向居住者提供呼吸用的新鲜空气，或者在夏季时能够处于较低的室内温度之中。基于此，本文分析了自然通风技　术的原理与优势，然后讨论了实现自然通风的方式与设计理念，最后对自然通风的新趋势进行了展望．　【关键词】生态建筑；通风技术；技术实现；太阳能通风　一、自然通风技术的原理与优势　（１）自然通风技术的原理。自然通风是一种古老的技术，虽　然表面上看来，并不具备较为复杂的技术含量，但是与耗能较　高的现代空调技术不同的是，自然通风技术在经济性方面却表　现突出，能够适应气候的变化，并且经过千百年的发展。自然通　风技术已经发展的较为成熟。自然通风的工作原理是：在压差　的推动下，促使空气在建筑物中流动。而根据压差形成的原理，　自然通风　叉分为风压作用下的自然通风与热压作用下的自然　通风两类。其工作原理是：当有风从某一侧吹向建筑物时，建筑　物的迎风面将受到空气的推动，以此形成正压区，空气将从该　侧进入到建筑中；在建筑的背风面，在空气绕流的影响下，将会　形成一个负压区，该区能够吸引建筑物内的空气，使其从该侧　的出口流出，持续不断的空气流就此形成。（２）自然通风技术的　优势。一是当建筑物外的空气温、湿度相对较低时，自然通风技　术能够实现在不消耗不可再生能源的情况下，除湿和降温，使　人体的居住环境更加舒适。二是在自然通风技术的作用下，新　鲜、清洁的自然空气将会送至住户的所在区域，这不但利于人　的生理健康与心理健康，增强人的体制，还会排除建筑物内的　污浊空气，在一定程度上改变周围区域的空气质量。　二、实现自然通风的方式与设计理念　（１）合理设计建筑的整体布局和设计形态。从生态学的角　度将，影响建筑物整体布局的因素主要是阳光和风，阳光的舒　适程度和风向、风级都会对建筑物的通风产生重要的影响。因　此，在防止建筑物吸热和接受太阳辐射过度的同时，还需要考　虑将建筑物的法线和夏季季风的风向相一致。即对建筑而言，　如果风是沿着法线方向吹向建筑物的，那么在建筑物的背风面　将会形成较大的漩涡区，影响其他建筑的通风性。因此，在建筑　设计中，合理设计建筑的整体布局和设计形态，根据风向的投　射角对建筑物内风速产生的影响决定建筑的布局，以实现最优　效果的通风。（２）优化设计建筑物门窗开口，有效组织穿堂风。　对生态建筑而言，开口的配置和开口的尺寸、窗户的型式和开　启方式、窗墙面积比等要进行合理的设计，促进空气的流动，提　升通风效果。因此，要将进风口和出风口相对的错开位置，这样　一来，能够使气流在建筑物内改变方向，使室内气流更加均匀，　通风效果更好。此外，“穿堂风”被看做是自然通风中效果最好　的方式，因此要最大限度的组织好建筑物内的通风，主要房间　要朝向主导风迎风面，背风面要布置辅助用房。（３）构建基于双　层玻璃幕墙的维护结构。双层幕墙也被称为“呼吸式幕墙”，它　是由内、外两道幕墙组成的，在两层玻璃幕墙之间要留一个空　腔，在空腔的两端设置可以控制的进风口与出风口。在夏季时，　可以打开进出风口，利用“烟囱效应”在空腔内部实现自然通　风；在冬季时，可以关闭进出风口，利用“温室效应’’提高围护结　构表面的温度。　三、自然通风的新趋势——太阳能通风　（１）太阳能通风原理　近年来，太阳能通风得到了越来越多　建筑单位的认可，该通风技术是自然通风的一种典型的和新型　的应用。它不但能够减少建筑物的能耗，还能保护环境，从这一　点讲，太阳能通风较之于传统的机械通风优势更加明显。其工　作原理是：太阳辐射被太阳能烟囱的集热面吸收后，通过对流　换热的形式重新释放到夹层的空气中，而由于内外空气的密度　差，在太阳能烟囱下部将会形成一个负压，上部将形成正压，太　阳能通风的自然通风现象就此形成。（２）太阳能通风的应用。太　阳能通风技术可以在以下建筑空问中应用：具有与楼梯间、中　庭相结合的竖向贯通空间建筑；双墙空间——超过６００　ｎｌｌｆｌ宽　的双墙夹层空间建筑；烟囱空间——具有冲出屋面的竖向突兀　空间建筑。住宅楼房，故太阳能通风墙在住宅楼的侧墙上采用，　不占用窗体的空间；对于低层建筑，太阳能通风技术的应用更　加灵活；博物馆、厂房等负荷不是很大的大空间建筑等。　自然通风技术作为一种与气候相适宜的生态技术，在实际　运用的过程中，达到节能下的提供新鲜、清洁的自然空气，有利　于人体的生理和心理健康。因此应该结合太阳能、建筑材料、自　然采光、地下蓄冷蓄热、自动控制等技术，并运用计算机模拟技　术，对实际的案例进行分析。相信随着生态、可持续发展理念的　不断发展，自然通风这种廉价、健康的通风方式将会得到越来　越广泛的应用。　参　考　文　献　【１１潘卫明．自然通风技术在建筑节能方面的实现方法【Ｊ】．中国建　筑．２０１２（３）：１２～１４　［２】张亚芹，李永财．太阳能通风技术的实验研究与应用【Ｊ】．企业技术　开发．２０１０（２０）：３９　【３］张丈丽．浅谈生态建筑中的自然通风技术ｍ．环境科学．１９７～　】９８　企业导报２０１３年第３期