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生态建筑设计：自然光与通风的最大化利用在当今社会，随着人们环保意识的增强，生态建筑逐渐成为了建筑行业的一大热点。
生态建筑的核心理念是实现建筑与自然环境的和谐共生，其中自然光与通风的最大化利用是其重要组成部分。
下面，我将就这一主题展开论述。
首先，我们要明确一点：生态建筑设计并不是简单地追求绿色、节能，而是要在满足人们生活需求的基础上，尽可能地减少对环境的负面影响。
因此，在设计过程中，我们需要充分考虑自然光与通风的引入和利用。
自然光是大自然赐予我们的宝贵资源，它不仅能为人们提供舒适的光照环境，还能节省能源消耗。
试想一下，当你走进一间充满阳光的房间时，那种温暖、明亮的感觉是不是让人心情愉悦？这正是自然光的魅力所在。
因此，在生态建筑设计中，我们应该充分利用窗户、天窗等元素，将阳光引入室内，让自然光成为我们生活的一部分。
当然，仅仅引入自然光是不够的，我们还需要考虑如何合理利用这些光线。
例如，通过设置反光板、使用透光材料等手段，可以将光线引导到需要的地方，从而提高室内光线的均匀度和舒适度。
这样一来，即使在阴雨天气或夜晚，我们也能感受到自然光带来的温馨与舒适。
除了自然光之外，通风也是生态建筑设计中不可或缺的一部分。
良好的通风条件不仅能保持室内空气新鲜，还能有效降低室内温度，提高人们的舒适度。
那么，如何实现通风的最大化利用呢？首先，我们可以利用建筑物的朝向、布局等因素来优化通风效果。
例如，将建筑物的主要立面朝向夏季主导风向，可以有效地引导自然风进入室内；而合理的建筑布局则可以形成良好的空气流动路径，避免出现死角区域。
其次，我们还可以通过设置通风口、通风井等设施来增强室内通风效果。
这些设施不仅可以在炎热的夏季为室内带来凉爽的自然风，还可以在寒冷的冬季帮助排出室内的湿气和污浊空气。
此外，现代科技也为通风的最大化利用提供了有力支持。
例如，智能家居系统可以根据室内外温度、湿度等数据自动调节窗户的开关状态，从而实现智能通风；而新型建筑材料的研发和应用则为提高建筑物的透气性和保温性提供了更多可能性。
采用自然通风对建筑节能的作用分析自然通风是指通过建筑的气流传递和对流来调节室内温度、湿度和新鲜空气的一种通风方式。
采用自然通风可以有效地改善室内空气质量，降低能源消耗，并提高建筑整体的节能性能。
以下是对自然通风对建筑节能的作用进行详细分析。
自然通风可以降低建筑物的空调负荷。
在炎热夏季，采用自然通风可以将室内热量排出，减少空调系统的使用。
通过合理设置建筑的窗、门、天窗、遮阳设施等，可以利用自然的气流进出建筑，降低室内温度。
通过利用自然通风的实际风速和方向，可以改变建筑物的气流模式，使热空气在较高的位置排出，而冷空气从较低的位置进入，从而实现室内的自然冷却。
自然通风可以增加建筑物的新风率。
室内空气质量是影响人体健康和舒适度的重要因素之一。
通过自然通风可以提供新鲜空气，并有效地排除室内有害物质和湿气，从而改善室内环境。
相比之下，使用机械通风系统需要耗费大量的能源，而自然通风则可以大幅降低能源消耗。
自然通风还可以提高建筑物的整体节能性能。
建筑物内外温差差异大的时候，自然通风会形成空气对流，从而实现空气的传递和调节，降低了空调系统的使用频率和负荷，减少能源消耗。
采用自然通风还可以降低建筑物的电能消耗，如照明、风扇等设备的使用频率也会减少，达到节能的效果。
自然通风对于提高建筑物的舒适度也有积极作用。
舒适的室内环境可以提高生产效率和人员的工作满意度。
自然通风可以通过调节温度、湿度和空气质量等因素，为人们提供一个更为舒适的工作和生活环境。
采用自然通风可以有效地提高建筑的节能性能。
通过合理设计建筑物的通风系统，可以降低空调负荷、增加新风率、提高整体节能性能，同时提供舒适的室内环境。
在建筑设计和改造中，充分利用自然通风的优势，将对节能和可持续发展产生积极的影响。
绿色建筑知识：在绿色建筑中使用天然通风的好处绿色建筑是一种环保可持续的建筑设计方式，旨在减少对环境的负面影响，促进人们的健康和舒适度。
其中，天然通风是一种重要的被广泛使用的技术，因为这种技术不仅可以降低建筑物的碳排放，还可以促进室内空气的流动，以提高居住和工作环境的舒适度。
本文将重点探讨在绿色建筑中使用天然通风的好处。
首先，天然通风可以降低能源消耗。
相比于空调和机械通风，天然通风消耗的能量极少，因为它正是基于大自然提供的风力来使空气流动，而不需要任何机械设备的支持。
在一些温暖的气候条件下，天然通风可以完全替代机械通风和空调系统，从而大大减少能源的使用，降低建筑物的碳排放。
其次，天然通风可以改善室内空气质量。
当建筑物通过天然通风和开放窗户进行通风时，室内的空气质量将被大大提高。
由于机械通风和空调系统在使用过程中需要密封空间，因此室内空气往往会变得潮湿、不新鲜，甚至可能存在有害气体等问题。
然而，天然通风则可以通过自然流动的空气来提高室内空气的质量，减少室内污染源的影响，使久坐在室内的人感到更加舒适和健康。
第三，天然通风可以提高人们的舒适度。
在一些气候温暖的地区，开放窗户通风是一种常见的方式，因为它可以带来自然的风和阳光，使人们感到更加舒适。
与此相反，使用空调和机械通风会降低人们的舒适感，因为机器通常会产生噪音和不自然的气流。
因此，天然通风不仅可以带来清新的空气，还可以创造一个更加愉悦的室内环境，提高人们的身体和心理健康状况。
第四，天然通风可以促进室内温度的调节。
在冬季，通过开放窗户通风可以带来温暖的阳光，从而减少暖气使用，节约能源。
在夏季，通过自然流动的风来降低室内温度，也可以减少对空调系统的依赖。
由于室内温度是影响人们舒适度的重要因素，因此天然通风可以使室内温度更加舒适，并减少能源消耗。
综上所述，天然通风作为绿色建筑的重要技术之一，在降低能源消耗、提高空气质量、改善室内舒适度和促进室内温度调节方面发挥着积极作用。
浅谈自然通风与建筑节能的关系摘要：风能与太阳能、生物能等属于可再生的自然能源,合理地利用自然通风技术, 是建筑可持续发展过程的一个重要部分, 应当引起建筑师的高度重视。
本文就自然通风的原理、作用等作了简单的阐述，介绍了自然通风在建筑设计中的应用，以使在今后学习和相关工作中得以借鉴。
关键词：自然通风建筑节能关系0 引言风在古代人的观念中是组成世界的基本元素之一。
长久以来，风（即空气的流动）已经被广泛地用来使室内变得凉爽和舒适，可惜有关这方面的许多传统技术和方式在工业革命后被抛弃了。
但在环境问题日益严重和人与自然关系不断得到重视的今天，人们重新开始研究如何利用风来取得降低能耗的效果，同时又最大限度地使室内人员感到舒适并保护他们的健康。
近年来,在对节能技术广泛和深入研究的基础上,一些建筑师们在一系列建筑创作中做出了探索和实践,其中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 自然通风概述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。
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。
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”(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。
建筑空间中的自然通风与节能设计近年来，随着环境保护意识的增强和能源问题的加剧，人们对建筑节能设计的重要性越来越重视。
而自然通风作为一种低能耗的通风方式，在建筑空间设计中发挥着重要的作用。
本文将探讨建筑空间中的自然通风与节能设计的关系及其优势。
自然通风是指通过合理设计建筑的空气流动来实现室内舒适的通风效果。
相对于机械通风系统，自然通风具有以下几个优势。
首先，自然通风不需要额外的能源消耗，减少了建筑运营过程中的能耗，降低了能源的浪费。
其次，自然通风能够有效地改善室内空气质量，让人们享受到新鲜、清洁的空气，提高室内舒适度。
此外，自然通风还可以降低建筑内部的湿度，减少潮湿环境对建筑材料的损坏，延长建筑的使用寿命。
自然通风的实现需要合理的建筑设计和布局。
首先，建筑的朝向应该根据当地气候条件选择，以便充分利用自然风向。
例如，在炎热的夏季，朝向能够接收到凉风的阳面应尽量减少开窗面积，而背面则可以增大开窗面积，利用自然气流循环降低室内的温度。
其次，建筑的外墙材料和窗户设计也至关重要。
合理选择隔热材料，如保温板、双层玻璃等，可以降低室内与室外的热传导。
同时，合理设置窗户的位置和大小，使得室内可以得到充足的自然光线和空气流通。
另外，自然通风在不同建筑类型中有不同的应用方式和效果。
在住宅建筑中，可以通过合理布置窗户和通风口，利用室内外温度差造成的自然气流进行通风。
在办公楼、商业建筑中，可以通过设计合理的中庭和 Skylight（天窗）来提高自然通风效果。
此外，在高层建筑中，通过设置楼梯间或风环境的空间来实现自然通风也是一种常见方式。
自然通风与节能设计紧密相关，可以相互促进。
一方面，自然通风的应用可以减少机械通风系统的使用频率，降低了建筑中的电力消耗，从而实现节能效果。
另一方面，节能设计可以提高建筑的能源效率，为自然通风提供更好的基础条件。
例如，在建筑设计中增加合理的遮阳设施可以降低炎热天气对室内温度的影响，减少空调设备的使用频率。
绿色建筑设计中的自然通风系统随着人们对环境保护和可持续发展的重视，绿色建筑设计变得日益重要。
而在绿色建筑设计中，自然通风系统是一个不可忽视的重要组成部分。
自然通风系统能够有效地降低室内温度，改善室内空气质量，提供舒适的室内环境。
本文将对绿色建筑设计中自然通风系统的原理和应用进行探讨。
首先，了解自然通风系统的原理是非常重要的。
自然通风系统主要利用自然气流的径向分布和密度差异，通过建筑物内外的空气压力差来实现。
当外部气温高于室内温度时，热空气会上升形成气流，这种气流通过建筑物的通风口进入室内，将热量带走。
同时，室内的冷空气会下降形成气流，通过建筑物的通风口流出，进一步降低室内温度。
通过这种方式，自然通风系统可以有效地调节室内空气温度，降低空调的使用频率。
其次，自然通风系统在绿色建筑设计中的应用非常广泛。
在不同类型的建筑中，自然通风系统都有其独特的设计和应用方式。
例如，在办公楼中，可以通过设置开放式的大厅、庭院和通风窗等来最大程度地提高自然通风效果。
在住宅建筑中，可以采用中庭、风井等设计手法，使室内空气得到良好的流动和更新。
此外，自然通风系统还可以用于商业建筑、教育建筑、医疗建筑等领域。
无论是哪种建筑，优良的自然通风系统都能够为室内环境提供舒适与健康。
然而，设计和实现一个高效的自然通风系统并非易事。
首先，需要在建筑设计的早期阶段进行全面的环境分析和流场分析，确定建筑物的气流路径和通风通道。
其次，需要根据建筑物所处的气候条件和环境特点，选择合适的通风方式和设备。
同时，还需要合理设置通风口、通风窗、通风筒等，以保证室内空气的均匀流动和充足供应。
最后，还需要进行长期的监测和调整，以确保自然通风系统的有效运行。
在实际应用中，自然通风系统还存在一些挑战和困难。
例如，建筑物的周围环境和城市规划可能会对自然通风系统的效果产生影响。
建筑物所处的阴影效应、交通噪音、污染源等都可能影响气流的流动和质量。
此外，自然通风系统的效果还受到建筑物内部布局、材料选择等因素的影响。
采用自然通风对建筑节能的作用分析【摘要】自然通风是一种利用自然风力进行室内空气流通和换气的技术，在建筑节能中起着重要作用。
本文首先从自然通风的原理出发，介绍了其在建筑节能中的作用。
接着分析了在不同季节和地区中自然通风的应用和适用性，以及其对室内空气质量的影响。
通过对这些方面的分析，我们可以更好地理解自然通风在建筑节能中的重要性和实际应用。
结论部分对自然通风的效果和优势进行总结，强调其在提高建筑节能和室内舒适度方面的重要性。
通过本文的阐述，读者可以更加全面地了解自然通风在建筑节能中的作用及其实际应用，为建筑设计和运行提供参考和借鉴。
【关键词】自然通风、建筑节能、原理、不同季节、不同地区、室内空气质量、适用性、引言、结论1. 引言1.1 引言采用自然通风是一种有效的方式来提高建筑的节能性能，减少能源消耗。
自然通风可以通过利用自然气流进行室内外空气的交换，有效地降低建筑的能耗，提高室内空气质量，创造舒适的室内环境。
自然通风的原理是利用自然气流的流动来实现建筑内部的通风换气。
当室内外气温、湿度或压力等差异较大时，自然气流就会形成，通过设计合理的通风口和气流路径，可以实现建筑内部的空气流通和更新。
在这篇文章中，我们将重点分析自然通风对建筑节能的作用，探讨自然通风在不同季节和地区的应用情况，并深入探讨自然通风对室内空气质量的影响。
自然通风的应用可以减少建筑空调和通风系统的使用，从而降低能源消耗，减少温室气体排放，对保护环境和节约能源具有积极的意义。
通过本文的研究和分析，我们可以更好地理解和利用自然通风的优势，为建筑设计和节能减排提供更加科学和有效的方案。
2. 正文2.1 自然通风的原理自然通风的原理是指利用自然风力和温度差异来实现建筑物内外空气的自然对流，从而实现通风和换气的过程。
自然通风的原理主要包括自然风力通风和温度驱动通风两种方式。
自然风力通风是指利用外部风力对建筑物进行通风换气的过程。
当外部风力大于建筑物内部的阻力时，风力会通过建筑的通风口或窗户进入室内，推动室内空气循环流动，从而实现通风换气的目的。
自然通风在建筑中的新运用标题：自然通风：建筑中的绿色解决方案导言：自然通风作为一种环保、可持续的建筑设计方法，越来越被人们广泛采用。
本文旨在深入探讨自然通风在建筑中的新运用，从多个方面解析其优势和实施方法，并分享对这一概念的见解。
第一部分：自然通风的基本原理和优势1.1 基本原理：通过自然气流的循环实现室内外空气的交换和循环。
1.2 环境友好：相比机械通风系统，自然通风能够减少能源消耗和碳排放。
1.3 节能效果：通过合理设计，自然通风可以有效降低建筑的冷暖负荷，降低能耗。
1.4 健康舒适：自然通风能够改善室内空气质量，提升人们的舒适感和生活质量。
第二部分：自然通风的实施方法2.1 被动式设计：利用建筑本身的布局、材料和形态等因素，最大限度地利用自然气流。
2.2 主动式设计：通过使用可调节的窗户、通风孔等设备，主动控制空气的进出。
2.3 混合式设计：结合被动式和主动式设计，实现自然通风的最佳效果。
第三部分：自然通风在不同建筑类型中的应用案例3.1 住宅建筑：通过设计适当的门窗位置和通风通道，实现采光和通风的最佳效果。
3.2 办公建筑：结合建筑的功能与需求，采用可调节的通风设备，提供舒适的工作环境。
3.3 公共建筑：运用自然通风系统，为公共空间提供清新的室内环境。
第四部分：总结与回顾4.1 总结：自然通风作为一种绿色、可持续的建筑设计方法，具有降低能耗、改善室内环境质量的显著优势。
4.2 回顾：文章从自然通风的原理、实施方法和在不同建筑类型中的应用案例等方面进行了详细讨论。
4.3 理解与观点：通过深入探索自然通风，我认识到合理利用自然气流的重要性，并享受到它带来的舒适和环保效益。
观点和理解：自然通风是一种可持续发展的绿色建筑解决方案。
它不仅减少了能耗和碳排放，改善了室内空气质量，而且提升了建筑的自然环境适应性和运行成本效益。
在未来，随着人们对可持续发展的需求日益增长，自然通风将在建筑设计中发挥更加重要的作用。
生态建筑设计中的自然通风系统优化随着环保意识的提高以及对可持续建筑的需求增加，生态建筑设计已经成为当今建筑界的主流趋势。
在生态建筑设计中，自然通风系统被广泛运用，以提供舒适的室内环境并减少能源消耗。
然而，如何对自然通风系统进行优化成为一个重要的问题。
在本文中，将探讨生态建筑设计中的自然通风系统优化的一些方法和策略。
1. 了解建筑环境特点在自然通风系统优化中，首先要对建筑环境进行详尽的了解。
考察建筑所处位置的地理和气候特点，包括气温、湿度、气流等因素，以便针对性地设计自然通风系统。
例如，在炎热干燥的地区，可以利用通风塔和遮阳设施来增加空气流通，并有效降低室内温度。
2. 设计合理的建筑结构自然通风系统的优化需要依赖建筑结构，因此，在设计过程中应该注重合理的建筑结构设计。
首先，建筑外墙材料的选择对通风效果具有重要影响。
例如，开设合理的窗户和门，选择玻璃帷幕墙等透气性好的材料，可以增加建筑的通风效果。
其次，设计师应该考虑建筑朝向和布局，以充分利用自然风的流动。
例如，在北半球，南向的建筑能够最大限度地利用太阳能和自然通风。
3. 设计高效的通风系统自然通风系统不仅仅依赖于建筑结构，还需要设计高效的通风系统来确保室内空气质量。
首先，通风口和通风道的位置和尺寸应该合理，并能够与外部气流自然对流。
其次，在通风系统设计中，可以考虑使用风扇来增加气流，特别是在气候条件不利于自然通风时。
此外，还可以设计可调节的通风设备，以根据季节和使用需求调整通风量。
4. 结合其他技术手段在生态建筑设计中，自然通风系统可以与其他技术手段相结合，以进一步优化效果。
例如，可以使用太阳能光伏板来为通风系统供电，减少能源消耗。
另外，可以通过雨水收集和利用系统来调节室内湿度，提高通风效果。
5. 预测和模拟为了更好地优化生态建筑中的自然通风系统，建筑师可以借助预测和模拟工具来评估和调整设计方案。
利用气象数据和计算机模拟软件，可以预测不同方案下的室内温度、湿度和气流分布。
浙江建筑,第25卷,第12期,2008年12月Zhejiang Constructi on,Vol .25,No .12,Dec .2008收稿日期:2008-07-03作者简介:郭朝福(1972—),男,浙江江山人,工程师,从事建筑工程质量监督工作。
浅谈生态建筑中的自然通风与节能On Natural Ventil ati on and Energy Savi n g i n Ecologi cal Buildi n gs郭朝福G UO Chao 2fu(富阳市建设工程质量安全监督站,浙江富阳311400)摘 要:自然风是无污染的、可再生的能源,自然通风是建筑实现节能、健康与生态等目标的重要手段。
封闭的节能建筑引发了很多健康问题,以下在分析生态建筑中自然通风设计的基础上,就自然通风与节能问题展开论述,结合生态建筑的生态原则,为生态建筑中的自然通风设计提供了一定的设计依据。
关键词:生态建筑;自然通风;节能中图分类号:T U834.3+5 文献标识码:A 文章编号:1008-3707(2008)12-0051-03 自然通风是具有很大潜力的通风方式,不仅具有改善室内热舒适度和提高室内空气品质的优点,而且是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手段,也是当今建筑物实现节能、生态、环保等目标的重要手段。
我国大部分地区夏季气候炎热,供电系统常常面临紧张的电能需求和消耗压力,自然通风技术在建筑物中的应用,不仅能够节约空调、风扇等机械通风所消耗的电能,还能够改善建筑空间的生态环境,对降低建筑能耗和建设节约型城市具有非常重要的意义。
1 生态建筑中的自然通风设计生态建筑不仅应当具有与自然环境相和谐的良好的建筑外部环境,还要能提供舒适安全的室内环境。
与其他相对复杂、昂贵的生态技术相比,自然通风是一项比较成熟而低廉的技术措施,并能取代(或部分取代)传统空调制冷系统,做到节能减排。
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。
对于建筑本身而言,建筑物的高度、进深、长度和迎风方位等都能影响其自然通风的效果。
在建筑构造上,通过中庭、双层幕墙、风塔、门窗、屋顶等构件的优化设计,也能实现良好的自然通风效果,因而在建筑结构设计时应充分考虑并合理加以利用。
1.1 生态建筑中的完全自然通风技术建筑中的完全自然通风技术在实现原理上有利用风压、热压以及风压与热压相结合等几种形式。
1.1.1 利用风压实现自然通风 在具有良好的外部风环境的地区,风压可作为实现自然通风的主要手段,风压通风也就是我们通常所说的“穿堂风”。
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,而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,建筑的迎风面和背风面之间的压力差就实现空气的流通。
压力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。
当风垂直吹向建筑的正立面时,迎风面中心处正压最大,在屋角和屋脊处负压最大。
1.1.2 利用热压实现自然通风 受到周围建筑布局或高大植被的影响的建筑物可以利用建筑内部空气的热压差,即“烟囱效应”来实现建筑的自然通风。
根据热空气上升的原理,在建筑上部设排风口将污浊的热空气从室内排出,而室外新鲜的冷空气则从建筑底部被吸入,达到自然通风的目的。
在建筑设计中,可利用建筑物的楼梯间、中庭等竖向空腔满足进排风口的高差要求,而室内外温差和进、出风口的高差越大,热压作用越明显。
与风压自然通风不同的是热压自然通风更能适应常变的外部风环境和不良的外部风环境。
例如,英国卡斯廷的旧改新生态建筑BRE(Building Research Establishment)办公建筑就是利用热压实现自然通风的典型实例。
在该建筑物的南侧立面上设置五个可以吸收太阳能加热建筑内部空气的风塔,由于热空气上升,产生热压差,逐渐形成上升气流,从而实现自然通风[1]。
1.1.3 风压与热压相结合实现自然通风 由于建筑物受气候因素、地理位置、周边环境以及建筑布局等的影响,在实际应用中自然通风设计通常都是风压和热压相结合的,只是各自的作用有强有弱。
在建筑进深较小的部位多利用风压来直接通风,而进深较大的部位则多利用热压来达到通风效果。
因而建筑师在进行通风设计时,需要充分考虑各种因素,使风压和热压相互补充,配合使用,实现建筑的有效自然通风。
1.2 生态建筑中的机械辅助式自然通风技术机械辅助式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,但是通过这种装置重新组织气流,可以使自然通风达到更好的效果。
1.2.1 对流通风系统 对流通风器在16世纪已经被用于矿井通风,但是最初的水力与蒸汽动力等驱动力都不适用于建筑通风,直到热力学的进展促进了流体动力通风的发展。
19世纪70-80年代,B ill2 ing在建筑系统中采用了吸气风管的通风设计,同时还利用气流给建筑供暖,不是将燃烧器直接安放在吸气管中,而是装备了建筑供热用的蒸汽盘管,从而最终利用同一管道实现了通风和供暖的统一。
但是随着技术的进一步完善,小型蒸汽引擎能够在建筑中使用,导致机械风机通风系统在19世纪90年代最终取代了对流通风系统。
1.2.2 置换通风系统 置换通风系统是一种新型、高效的空调送风方式,具有通风效率高、改善室内空气品质的优点。
它既可以弥补其它空调通风方式的不足,也能带来相当的节能效果。
置换通风以低于室内温度、低速的送进新风,新风受到室内热源的影响而受热上升,同时也降低了发热物表面的温度,带走热量和污染物,排风在房间的上部进行,以利于排出最热的和污染物浓度最高的部分空气。
1.2.3 置换多元通风系统 多元通风系统是一个能够在不同时间、不同季节利用自然通风和机械通风的不同特性的系统,是一个结合了机械通风系统和自然通风的二元系统。
它的基本原理是通过在机械通风和自然通风之间切换以维持良好的室内环境,并且避免建筑全年运行空调系统所带来的成本、能源的过度消耗和导致的环境问题。
系统的运行模式随着季节改变而改变,在每一天的任意时刻,系统的运行模式反应了外部环境状况并且充分利用了当时的环境。
多元通风系统由建筑设计、内部负荷、自然驱动力、外界环境决定,并能以最节能的方式满足内部环境的需要。
2 生态建筑中自然通风设计与节能生态建筑中的自然通风不仅能提供新鲜、清洁的自然空气,带走潮湿污浊的空气,有利于人体的生理和心理健康,减少使用空调的负面影响,同时降温通风还可以在不消耗不可再生能源情况下降低室内温度,改善室内热环境,有效地减少空调耗电量,做到建筑节能。
生态建筑中主要通过对建筑物的屋顶、窗户、地板等建筑构件上的优化设计来增强自然通风的效果。
2.1 屋顶的自然通风设计与节能[2]屋顶除了作为整个建筑自然通风系统的一个组成部分,利用天窗、烟囱、风斗等构造为气流提供进出口外,本身也可以称为一个独立的通风系统。
首先,屋顶的形状和高度影响室外风压,采用翼形屋顶可以形成自然风的高压区和低压区,增强自然通风的效果;其次通风屋顶内部设有空气间层,利用热压通风原理使气流在空气间层中流动,以提高或降低屋顶内表面的温度。
例如,建筑师赫尔佐格在改造德国慕尼黑的一个仓库时,在室内加建了一层包裹住整个屋顶及大部分外墙内表面的薄膜,使薄膜和原有外围护结构间的空气成为一道阻热层,起到了保温和热缓冲的作用。
在屋顶上分别设置连通空气阻热层和室内空气的风帽,使屋顶可以自由地选择机械通风,也可以通过室内自然通风或空气阻热层内通风中的某一种或多种通风模式来调节室内气候。
25 浙 江 建 筑2008年 第25卷2.2 窗户的自然通风与节能建筑中的自然通风设计通常是以窗户来充当风口,窗户的形式、面积大小及安装位置等都会影响通风效率、室内气流组织和室内热舒适。
窗户的通风系数随着开口面积、窗户类型和室内外温差的变化而变化,Per Heiselberg等人研究了不同类型窗户的通风特性,认为对单侧通风或贯流通风以及热压驱动的自然通风来说,在冬季最好选择底悬式窗户,在夏季最好选择侧悬式窗户[3]。
例如,伦佐・皮亚诺设计的位于南太平洋岛国的Tjibaou文化中心,就是通过百叶的开合和不同方向上百叶的配合来控制室内气流,从而实现完全被动式的自然通风,达到节约能源,减少污染的目的[4]。
2.3 地板的自然通风与节能美国在上世纪90年代,对其封闭的节能建筑进行改造,大约有60%的建筑增加了建筑通风设施,将房间上部通风改为地板通风。
采取地板通风,新鲜空气从地板的进气口上来,温度比较低,人在房间里活动,新风就围绕着人体(热源),不仅提供新鲜的室外空气,还增加体内散热及防止由皮肤潮湿引起的不适。
3 建筑中自然通风的生态原则自然通风可以节省能耗,具有环保和生态价值。
作为建筑节能设计的手段,除了利用通风在建筑物结构上的应用外,还可以和多种其它能源相结合,因地制宜,充分发挥可再生能源的优势,做到可持续发展的生态原则。
3.1 建筑通风与太阳能利用风压和热压都是不稳定的因素,太阳能在建筑通风中的应用就是利用被动式太阳能技术加强风压和热压在建筑物中实现自然通风,其原理类似于机械辅助式通风。
通过太阳能烟囱、Tr ombe墙以及太阳能空气集热器等结构形式,使太阳能成为强化自然通风的动力。
在冬季,利用机械装置将位于屋顶太阳能集热器中的热空气吸到房间的地板处,并通过地板上的气孔进入室内实现利用太阳能采暖的目的,此后利用热压原理实现气体在房间内的循环。
而在夏季的夜晚,则利用天空背景辐射使太阳能集热器迅速冷却,并将集热器中的冷空气吸入室内,达到夜间通风降温的目的。
3.2 风力发电系统的应用生态建筑除了直接利用自然通风外,还可利用风力发电。
集中式的风力发电系统以建筑群和小区为单位,放在小区的上风处;分散式可在多风偏僻地区安装独立风车,自成体系为建筑能源。
这种风能利用系统大都是将电力送入电网,建筑物再从电网获取电力。
在偏远地区有条件的建筑中可设风/光互补发电系统,综合利用风能和太阳能,无需架设远距离的电网来获取电力。
3.3 夜间自然通风的利用蓄热材料作为建筑维护结构可以延缓日照等因素对室内温度的影响,使室温更稳定,更均匀,即白天不会因为太阳照射而温度过高,夜晚不会因迅速冷却而温度过低。
蓄热材料在白天吸收大量热量,使得室温不至于过高,但夜间室内温度居高不下。
因此在夏季夜晚利用室外温度较低的冷空气对蓄热材料进行充分的通风降温,是改善夜间室内温度、发挥蓄热材料潜力的有效手段。
4 结 语总之,生态建筑中的自然通风可以通过以上几种途径的综合运用达到节省能耗、生态环保及可持续性发展的要求的。
建筑中的自然通风,仅有定性的设计是不够的,在具体建造和施工过程中,还要根据建筑的功能和地理位置进行考虑,真正做到实事求是、因地制宜,降低建筑能耗,使建筑的人工环境与自然环境达到动态的平衡,也使建筑在满足了基本的使用功能和美学要求后追求的更高目标。
