论建筑设计中的自然通风
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建筑通风分析建筑通风是指在建筑环境中,通过调节室内空气流动的方式,达到良好的空气质量和舒适的室内环境。
通风方式可以分为自然通风和机械通风两种。
自然通风是指通过建筑物的自身结构和自然环境因素,如风力、气温差异等来形成室内外气流的一种通风方式。
自然通风具有以下几个特点:1.依赖自然气流:自然通风是利用外界的自然气流,通过建筑物内外的压差来实现空气流动,因此对外界气流的条件有一定的依赖。
2.能耗低:自然通风不需要额外的能源支持,仅仅通过合理的建筑设计和开窗方式,就能够实现室内空气流动,因此能耗非常低。
3.适应性强:自然通风适用于大多数建筑物,无论是高层建筑还是低矮建筑,都可以通过合理设计来实现自然通风。
4.对健康有益:自然通风可以有效地排除室内的有害气体和异味,保持空气的新鲜和清洁,对人体健康具有良好的影响。
然而,自然通风也存在一些不足之处。
首先,自然通风的效果受到外界气候和风力的限制,当外界气流不佳时,自然通风效果较差。
其次,自然通风无法精确控制室内的温度和湿度,对于一些需要保持稳定温湿度的场所,如实验室、图书馆等,自然通风并不适用。
机械通风是通过人工方式,通过安装通风设备如风机、换气扇等来实现空气流动,以改善室内环境的通风方式。
机械通风具有以下几个特点:1.独立控制:机械通风可以根据需要独立控制室内的温度、湿度和气流量,能够在不同季节和使用场所下提供恒定舒适的室内环境。
2.效果稳定:机械通风可以根据设计要求,提供恒定的气流量和风速,保证室内外的空气流动稳定,提高空气质量。
3.适应性广泛:机械通风适用于各种类型的建筑物,尤其是对于高层建筑、密闭空间和无法实现自然通风的场所,机械通风是必不可少的选择。
4.能耗较高:相比自然通风,机械通风需要消耗电能来驱动通风设备,因此在能耗方面相对较高。
综上所述,建筑通风通过自然通风和机械通风两种方式,可以实现室内空气的流通和新鲜度,提供舒适的室内环境。
根据建筑物的特点和使用需求,可以选择合适的通风方式,同时考虑经济性和环境因素,实现最佳的通风效果。
建筑通风设计中的自然通风与机械通风规范要求建筑通风设计在提供良好的室内环境和空气质量方面起着关键作用。
自然通风和机械通风是常用的通风方式,各自具有特定的规范要求。
本文将探讨自然通风和机械通风在建筑通风设计中的规范要求。
一、自然通风规范要求自然通风是通过建筑设计和布局来利用自然气流实现室内空气的流通。
以下是自然通风中常见的规范要求:1. 风洞试验:在建筑设计之初,需要进行风洞试验,以评估建筑在各种气流条件下的风速和风向,以及室内空气的流通情况。
2. 通风策略:根据建筑的用途、朝向和周围环境条件,确定合适的通风策略。
例如,在炎热季节,应该采用能够促进冷空气流入的设计。
3. 通风面积:根据建筑的体积和使用要求,确定合适的通风面积。
通风面积应足够大,以便满足室内空气质量的要求,并保持室内外压力平衡。
4. 通风口位置和尺寸:通风口的位置和尺寸应根据室内布局和需要进行合理设计。
通风口的位置应能够均匀地分布在建筑的各个房间和区域,以实现室内空气的均衡流通。
5. 自动控制系统:一些建筑可能需要自动控制系统来监测室内空气质量,并根据需要开启或关闭通风口。
自动控制系统应符合相关的规范和标准,并确保可靠性和安全性。
二、机械通风规范要求机械通风是通过机械设备如风机或排风扇来推动或抽走室内空气,以实现室内空气流通和排污。
以下是机械通风中常见的规范要求:1. 设备选择:选择适合建筑需求的机械通风设备,并确保设备符合相关规范和标准。
例如,噪音级别应低于规定限制,排风量应满足建筑使用要求等。
2. 通风系统设计:机械通风系统包括风管、风机、过滤器等。
设计应根据建筑的使用要求、空间布局和室内外环境条件来确定风管尺寸、通风量和风机功率等参数。
3. 电气安全:机械通风系统的电气配线和设备应符合电气安全规范,以确保系统的正常运行和人员安全。
4. 排烟系统:对于需要排除烟雾和有害气体的建筑,机械通风系统应具备排烟功能。
排烟系统的设计和布局应符合相关的规范和安全要求。
建筑中的自然采光与通风设计自然采光与通风是建筑设计中至关重要的要素。
合理的采光与通风设计可以有效提高室内环境的舒适性,减少能源消耗,并且对于人们的健康和生活质量也有着积极的影响。
本文将讨论建筑中的自然采光与通风设计的方法以及其重要性。
一、自然采光设计自然采光是通过合理的建筑形态设计、窗户的位置与大小、透明材料的选择等手段,将自然光线引入室内空间。
它不仅可以减少人工照明的使用,也能提供舒适的光照条件。
以下是几种常见的自然采光设计方式。
1. 方向与布局为了最大限度地获得光照,建筑的朝向是至关重要的。
在北半球,朝南的立面可以获得最多的阳光,因此设计师通常会调整建筑的朝向,使主要活动空间面向南方。
此外,合理的建筑布局可以确保光线在整个建筑内部的传播。
2. 窗户设计窗户是自然光线进入室内的媒介,其位置和大小的选择对自然采光至关重要。
大面积的窗户可以使更多的阳光进入室内,但也会引入过多的热量。
因此,在选择窗户的大小时需要进行合理的权衡考虑。
3. 透明材料的选择选择透明度高的材料可以增加室内的自然光线。
例如,玻璃作为常见的透明材料,可以起到传导光线的作用。
同时,也可以应用一些特殊的涂层来增加玻璃的隔热性能,以减少室内的能量损耗。
二、自然通风设计自然通风是指通过建筑的布局、开窗位置以及自然风的驱动来实现室内空气流动的方式。
合理的自然通风设计可以提供新鲜的空气,降低室内温度,并有效减少空调的使用。
以下是几种常见的自然通风设计方法。
1. 建筑布局建筑的布局可以通过避免拥挤布局来促进通风。
在设计中,可以考虑使用中庭、庭院或开放式的内部空间,以增加自然通风的条件。
2. 开窗位置合理的开窗位置可以促进自然通风的实现。
通常,建筑中的高低窗可以形成气流的路径,实现自然的通风效果。
3. 遮阳与通风设施在阳光强和风速较高的情况下,合适的遮阳设施可以有效地调节室内温度,减少直接日照的热量。
同时,可以设置适当的通风设施,如风口、风机和排风扇等,以增加室内空气的流动。
关于地下楼梯间自然通风条件的设计探讨《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251-2017于2018年8月1号实施后,部分地区对防排烟新规条纹进行了解读,解读结果不尽相同,对于少数理解不一致的条文,部分地区进行了更详细的规定,以便设计人员参考执行,其中关于地下楼梯间可采用自然通风的条件,各地对规范条文解读有所差异,先就此差异进行对比,以便清晰的了解各地对规范条文的执行条件。
一、规范条文条文3. 1.4条:建筑地下部分的防烟楼梯间前室及消防电梯前室,当无自然通风条件或自然通风不符合要求时,应采用机械加压送风系统。
条文3.1.6条:封闭楼梯间应釆用自然通风系统,不能满足自然通风条件的封闭楼梯间,应设置机械加压送风系统。
当地下、半地下建筑(室)的封闭楼梯间不与地上楼梯间共用且地下仅为一层时,可不设置机械加压送风系统,但首层应设置有效面积不小于1. 2m2的可开启外窗或直通室外的疏散门。
条文3. 2.1条:采用自然通风方式的封闭楼梯间、防烟楼梯间,应在最高部位设置面积不小于1. 0m2的可开启外窗或开口;当建筑高度大于10m时,尚应在楼梯间的外墙上每5层内设置总面积不小于2. 0m2的可开启外窗或开口,且布置间隔不大于3层。
二、部分地区对条文的解析规定1、关于地上与地下楼梯间共用的问题山东省、四川省、浙江省、广西省、云南省、河南省、上海市等关于楼梯间是否共用的规定:地上地下楼梯间共井,且地上、地下梯段之间在首层采用防火隔墙分隔无连通门的情况为不共用,如图1。
地上地下楼梯间共井,地上、地下梯段之间2。
在首层采用防火隔墙分隔,且在此分隔墙上有防火门的情况为共用,如图2。
图1 图22、直通室外的门设置要求四川省、福建省:直通室外的门可以是普通门也可以是防火门。
广东省:直通室外的门应该是普通门,不可以是防火门。
云南省:直通室外的安全出口最好是开敞的门洞,设置门时可以是普通门,也可以是防火门。
河南省:直通室外的门不能有自闭功能。
自然通风理论在建筑设计中的应用分析摘要:加强的自然通风理论在建筑设计中的应用研究是十分必要的。
本文作者结合多年来的工作经验,对自然通风理论在建筑设计中的应用进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:自然通风;节约能源;应用中图分类号:p754.1 文献标识码:a 文章编号:远古时代,人们就懂得通过对风的利用,对生活环境进行改善。
一直以来,聪明的人类根据自身生活环境的特点,寻找出一套套有利于对自身的生活环境进行通风的措施。
而科学的发展,使得传统的通风技术被人们遗忘在角落,直至到了今天,当能源逐渐被开发完毕,地球面临着越来越大的压力,在这样的情况之下,人们又开始有了对生态技术的追求,并试图寻找能通过对风的利用,达到降低能耗的效果,并且能够改善人们生活的室内环境,使室内环境变得更舒适、凉爽。
1 自然通风的原理及优、缺点1.1 利用风压实现自然通风在具有良好的外部风环境的地方,风压是实现自然通风的主要手段。
在我国很多湿热地区,建筑都会有开阔的窗户,采用轻便的墙体,深远的挑檐,建筑通常会架空,以采集更多的凉风。
在这样形式的背后,恰是利用风压促进建筑的室内空气流通,改善室内空气环境质量的手段。
当有风从左边吹向建筑时,就会在建筑的迎风面产生能量的转换,动压力变为静压力,于是迎风面上将形成正压,推动空气从该侧进入建筑,而建筑物的侧面及背面由于受到空气绕流的影响而形成负压,吸引建筑内空气从相应位置流出,就形成了持续不断的空气流,成为了全面换气的风压自然通风。
建筑物周围的风压大小与建筑物的形式、建筑物的几何形状、建筑物相对于风向的方位、风速及建筑物周围的自然环境都有关。
一般当空气垂直吹向建筑的正立面时,正立面中心处的正压最大,而屋角和屋脊处的负压最大。
1.2 利用热压实现自然通风热压差是形成建筑自然通风的另一手段,是由室内外空气的温度差引起的,也就是通常讲的“烟囱效应”。
当室内存在热源时,空气将被加热,密度降低,并且向上浮动,在建筑上部设排风口就可将污浊的热空气从室内排出,而室外新鲜的冷空气则不断从建筑下部流入,以填补上部流出的空气所让出的空间。
防烟排烟系统自然通风与自然排烟模版自然通风与自然排烟系统是一种被广泛采用的建筑通风烟气排放方式。
它通过利用建筑的自然风力和烟气的热浮力,实现建筑内的空气流通和烟气排放,既可以提供室内空气的新鲜度,又能有效地排除烟雾,保证建筑内的安全环境。
接下来,将为大家介绍防烟排烟系统自然通风与自然排烟的模板。
一、自然通风的原理及设计要点1. 自然通风的原理自然通风是利用自然气流的作用,通过建筑自身的开口和屋顶的气流出口,实现建筑内、外的空气交换。
2. 自然通风的设计要点(1)建筑的朝向和布局应有利于利用自然气流,提供通风的通道,如设置室外窗户和通风孔。
(2)建筑的通风口应根据室内的通风需求和外部气候条件确定,保证室内通风的效果。
(3)建筑的通风口设计应合理,尺寸宜大宜小,可根据建筑时期确立,需与建筑设计相协调。
(4)建筑的通风口位置应考虑到建筑内气流的流动规律,采取合理的设置位置。
(5)建筑的通风口和横通面积之比应保持适度,通风口需求合理,以便达到良好的通风效果。
二、自然排烟的原理及设计要点1. 自然排烟的原理自然排烟是利用烟气的热浮力和建筑内外的气流压差,通过建筑内自然产生的排烟口和外部气流出口,实现建筑内烟气的排放。
2. 自然排烟的设计要点(1)建筑的排烟口应根据烟气产生的位置和数量确定,保证烟气的及时排放。
(2)建筑的排烟口设置应符合烟气排放规范,保证烟气的顺利排放。
(3)建筑的排烟口位置应考虑到烟气的产生位置和流动规律,采取合理的设置位置。
(4)建筑的排烟口和横通面积之比应适当,以保证烟气的顺利排放。
(5)建筑的烟气产生量和排烟口的数量应相匹配,保证烟气排放的效果。
三、自然通风与自然排烟系统的综合设计1. 自然通风与自然排烟系统的合理布局自然通风与自然排烟系统的布局应充分考虑建筑的朝向、布局、通风口和排烟口的位置,合理布置建筑内的空气流通通道和排烟通道,以达到良好的通风效果和排烟效果。
2. 自然通风与自然排烟系统的设计参数(1)通风量和排烟量的计算:根据建筑的使用类型、人员数量、燃烧物质数量和烟气产生量,计算出合理的通风量和排烟量。
建筑设计中对自然通风的探讨[摘要]随着社会的不断发展与进步,重视建筑设计中对自然通风具有重要的意义。
本文主要简单建筑设计中对自然通风的有关内容。
[关键词] 建筑, 设计, 自然, 通风, 热压, 风压[abstract] with the continuous development of society and progress, we pay attention to the building design of natural ventilation is of great significance. this paper is mainly simple construction design of the relevant contents of the natural ventilation.[key words] architecture, design, natural, ventilation, hot pressing, wind pressure中图分类号:tu2 文献标识码:a 文章编号:引言风,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。
办公建筑自然通风要求
办公建筑的通风要求主要是为了保证室内空气的新鲜和流通,降低污染物浓度,提高室内空气质量。
自然通风是最理想的通风方式,它能够利用自然风力进行通风,减少能源的消耗。
对于办公建筑的自然通风要求,主要包括以下几个方面:
1. 通风量要求:办公建筑的通风量应根据使用情况、人员密度、室
内污染源等情况进行计算,保证足够的通风量,以满足室内空气质量的要求。
2. 通风方式选择:办公建筑的通风方式应根据具体情况进行选择,
如单侧通风、双侧通风、混合通风等。
同时,为了提高通风效果,应合理布置进风口和排风口的位置,避免产生涡流和短路现象。
3. 室外空气质量:为了保证室内空气质量,办公建筑的通风应选择
室外空气质量良好的时段进行,避免在污染严重的情况下进行长时间通风。
4. 节能要求:办公建筑的通风应符合节能要求,尽量利用自然风力
进行通风,减少机械通风的使用。
同时,应合理控制通风系统的运行时间和运行方式,以达到节能的目的。
5. 室内空气品质要求:办公建筑的通风应保证室内空气的新鲜和流通,降低污染物浓度,提高室内空气质量。
同时,应注意控制室内温湿度,保持舒适的室内环境。
总之,办公建筑的通风要求是为了保证室内空气质量、降低污染物浓度、提高室内舒适度,同时符合节能环保的要求。
在满足通风要求的同时,还应根据具体情况进行合理的通风方式选择和系统设计。
1。
自然通风的必要条件
1. 通风口和通风道,建筑物需要设计合理的通风口和通风道,以便空气能够自由流动。
通风口的位置和大小需要经过合理规划,以确保空气能够有效地进入和流通。
2. 风向和风速,自然通风需要依赖自然气流,因此建筑物周围的风向和风速是影响通风效果的重要因素。
建筑物的朝向和周围环境的地理特征都会对通风效果产生影响。
3. 温度差异,温度差异是产生自然通风的重要条件之一。
当室内外温度存在差异时,会产生气流,从而促进空气的流通和交换。
4. 建筑结构和布局,建筑物的结构和布局也会影响自然通风的效果。
例如,合理设置窗户、门等通风设施,设计开放式的空间布局等都有助于改善自然通风效果。
5. 空气质量监测和控制,在实际运行中,需要对室内空气质量进行监测和控制,确保通风系统能够有效地提供清新的空气,并排除室内的污染物。
综上所述,自然通风的必要条件涉及建筑物本身的设计和外部环境的影响,需要综合考虑空气流通的路径、风向风速、温度差异等因素,以达到良好的通风效果。
住宅建筑的通风设计住宅建筑的通风设计在提高室内空气质量、保持室内温度舒适、改善居住者生活质量方面起着重要作用。
有效的通风设计可以帮助消除污浊的空气、异味和湿气,同时引入新鲜空气,保持室内环境的健康和舒适。
本文将论述住宅建筑的通风设计原则以及常见的通风系统。
住宅建筑通风设计的原则主要包括以下几个方面:1. 自然通风与人工通风的结合自然通风是利用建筑自身的特征,如窗户、门和天窗等,通过气压差和风力来实现室内外空气的交换。
人工通风则依赖于机械设备,如通风扇和空调系统。
在住宅建筑的通风设计中,应充分利用自然通风,减少对人工通风的依赖。
合理布置窗户和门的位置,使室内空气能够自由地流动和交换。
2. 多方向通风的设施住宅建筑的通风设计应考虑到房间的不同功能及其特殊需求。
例如,厨房和浴室等会产生大量湿气和异味的空间,应设有通风装置,能够及时排除室内的污浊空气。
而卧室和客厅等则需要能够保持适宜温度和通风的设计。
因此,在设计中应根据不同空间的要求设置多方向的通风设施,以满足各种不同需求。
3. 遮阳与保温的平衡住宅建筑的通风设计还需要综合考虑遮阳和保温的问题。
阳光的照射会导致室内温度升高,而过多的紫外线会对居住者的健康造成威胁。
因此,在设计中需要合理利用遮阳设施,并考虑到遮阳的同时保持通风的需要。
此外,还要注意保温材料的选择和使用,以提高室内的保温性能,减少能量的损失。
常见的住宅建筑通风系统包括以下几种:1. 自然通风系统自然通风是一种传统的通风方式,依赖于自然气流和建筑布局来实现室内外空气的交换。
常见的自然通风系统包括通风窗、天窗和开放式门等。
通过调整窗户的位置和大小,可以控制室内的气流量和方向,改善室内空气质量。
2. 机械通风系统机械通风系统是通过机械装置来实现室内空气的流动和交换。
常见的机械通风设备包括通风扇和换气设备。
通风扇可以排出室内的污浊空气和异味,同时引入新鲜空气。
而换气设备则能够根据需要调节室内外空气的交换速率,保持适宜的通风效果。
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 DESIGNLi 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 designs1K 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79Industrial Construction Vol.36,Supplement,2006 工业建筑 2006年第36卷增刊局部涡流,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015~018倍,而在背风面上,负压为自由风速动压力的013~014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]。
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] 风压引起的另一个效应就是文丘里效应(Ven2 turi Effect)。
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1赫尔佐格Thomas Herzog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]。
图3 托马斯1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]112 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”(Chimney Effect)。
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’s Building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(Nikken Sekkei)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89工业建筑 2006年第36卷增刊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。
就算在室外无风的情况下,梯形中庭的漏斗效应也可保证吸入足够的空气。
这种中庭的形式在促进热量散失的同时,塑造了雕塑和构成般的效果(见图5)。
图4 梯形中庭通风示意[5]图5 梯形中庭室内效果[5]113 利用热压与风压实现自然通风建筑中的自然通风往往是热压与风压共同作用的结果,只是各自作用的程度不同,对建筑物整体自然通风的贡献不同。
热压作用相对稳定,烟囱效应拔风的产生条件较容易实现;而风压作用常常受到大气环流、地方风、建筑形状、周围环境等因素的影响,具有不稳定性。
所以,当风压与热压同时作用的时候,还可能出现减弱通风效果的情况。
当风向与热压作用的流线方向相同时,会相互促进;反之,则会相互阻碍,从而影响自然通风的效果。
在英国沃特福德的外部郊区有一座办公建筑,是建筑研究组织(BRE ,Building Research Establish 2ment )有关环境研究的一个实验产品,为这个尺度适中的办公建筑精心设计了一套能源系统。
南侧立面上设置了五个高耸的风塔,表面闪闪发亮,可以吸收太阳能转化为电能,以驱动内部的低压风扇,在闷热的天气条件下以增强风塔的抽风效能(见图6)。
在气候温和的季节里,建筑则打开窗户来通风。
南侧的窗户上还装有可调角度的遮阳板,防止吸收过多的太阳辐射[5]。
图6 风塔通风示意图[6]2 建筑中的自然通风设计现今,人们一说起生态技术,常常会将其与昂贵的高技术等同起来,比如国外用于监控、管理整幢建筑的能源管理B EMS 系统等。
但生态技术并不等于高技术,还包括许多方式。
211 通过建筑形体设计、朝向、建筑群的布局等,根据当地风玫瑰来取得最大的自然通风。
建筑物的高度、长度和深度对自然通风有很大影响(见图7)。
图7 建筑物深度与涡流区关系[9]212 利用树木的合理布置来加强建筑的自然通风(见图8)。
图8 利用植被加强建筑物的通风[10]99论建筑设计中的自然通风———李 涛,等213 一个简单的矩形体,使其长向的门窗尽可能朝向夏季的主导风向,则通风效果较好。
当建筑平面的形式为“凹”形或“L ”形时,应尽可能使其凹口部分面向夏季主导风向[8]。
214 建筑平面进深不宜过大,这样有利于穿堂风的形成。