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建筑设计中对自然通风的探讨

建筑设计中对自然通风的探讨
【摘要】本文介绍在建筑设计中,实现自然通风的几种技术,借此来探讨建筑的布局和建筑平面,以及建筑剖面与建筑构件,在实现建筑的自然通风中起到的作用与探索方法,保持建筑自然通风的方法与技术很多,比如得得用底层架空的模式,以此来获得居室上的舒适度。

这也是一种利用自然风的一种手段与方法,借以达到通风的目的。

【关键词】建筑设计,自然通风,技术,风力,有效风速,
中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:
一.前言:
自然通风是当今建筑通风设计广为青睐的一种设计方式,是利用建筑内外的
风力或热压,而造成的风,以此促使空气的流动而进行通风与换气。

在建筑中自然通风的作用主要体现在以下这两方面:一是它比通过应用空调、制冷等设备实现室内环境调节的机械通风更能环保节能的改革建筑热环境、节约空调带来的能耗。

第二,是能提供新鲜、清洁的自然的空气,用以维持室内的空气卫生,避免人体出现“空调病”等亚健康性的副作用病达到有利于人生理和心理上的健康程度。

在建筑通风的整体设计方法中,以建筑总体设计来配合室内外的通风条件,用以提高室内的有效风速,近而达到了通风和换气的目的。

现如今在空调的使用当中,人们不仅可以主动控制居住地的风速,不用在被动地适应自然环境,这也让人们渐渐地淡化了
那些对自然通风方面的重视。

并能在全球范围内,在能源与资源相对短缺,环境被破坏的情况下,建筑设计师们不得不重新地审视了自然通风这样的一种传统建设工艺了。

自然通风是一项原始的调节室温的技术,与功能复杂且耗能的空调技术相比,更是一项廉价且成熟的技术。

自古以来,人们掌握和积累了丰富的施工期方法和经验,在不同的地理位置以及气候和条件几乎都相同的地方,就应采取相同的措施,利用风力,带走室内热度或湿度,从而使室内变得凉爽以及舒适。

在中国的传统建筑中,藏风聚气的风水学,无不体现了各族人民的聪明才智.在古代的中东地区,有招风塔以及招风斗,这些建筑的存在,都充分地体现了世界各国人民,在利用了大自然风力方面无穷的聪明才智。

总结来就是利用了风压自然通风和热压自然通风和的两种形式。

风压自然通风是当有自然风吹向建筑物时,建筑的迎风面将受到空气的推动作用形成正压区,推动空气进入建筑,而建筑的背风面,由于受到空气绕流影响形成负压区,吸引建筑内空气流出,形成空气流,实现风压作用下的自然通风。

热压自然通风原理是当室内存在热源时,室内空气温度上升,密度降低,且向上浮动,造成建筑内上部空气压力比建筑外高,致使室内空气向外流动,而于此同时在建筑下部,不断有空气流入,以填补上部流出的空气所让出的空间,这样形成持续不断的空气流实现自然通风。

以此为基础我们将进一步探讨建筑设计中的自然通风。

二.建筑和自然通风的关系
建筑布局、建筑竖向、单体特性等都会对自然通风产生影响和制约。

布局合理是建筑设计的前期工作,其中对建筑中利用自然通风技术,取得的效果其影响是很大的。

在建筑群的布局上,一般有以下几种方式:有并列式、错列式、斜列式(统称为行列式)、周边式、自由式。

其中,无论哪一种布局,对建筑上的自然通风表现出来的效果是不同的,在建筑设计中应当加以注意。

无论建筑竖向的高低,还是建筑自身的长短,都应采取适合的自然通风方式,建筑的不同布局,以及建筑之间的疏密关系、建筑院落的开口方向,建筑的形态等这些因素都是影响自然通风的因素之一。

1.建筑平立面、布局与自然通风之间的联系:
建筑物的布局有很多形式,但现有建筑多采用并列式的布局,这种布局单体建筑上受风面较小。

如果设计时多采用错列或斜列可使风从斜向导入建筑群内部,使得下风向的建筑受风面就会大,这样风场分布较合理,通风效果就比较好。

然而现实生活中建筑的布局是受周边建筑、地形、环境,因地制宜选用布置方式的制约,这就考验建筑师在规划设计中的作用。

比如比较方正的住宅小区地规划科避免比较传统的网格规划模式,采用以曲代直的规划方法,具体可将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。

这种通过调整路网,优化建筑群布局,让其疏密有致,疏的地方设计成组团绿化,让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的方法,不但顺利实现建筑物自然通风,还有
效地优化小区的环境。

适当加大建筑物的间距。

建筑物的距离也是影响通风效果的因素之一。

当今建筑用地紧张,建筑容积率过大这都势必影响建筑的自然通风条件。

南北建筑间距较小时,前排的建筑物遮挡住后排的建筑,形成的风压较小,空气流动相对迟缓,就会影响整体的通风效果。

所以在住宅建筑群设计中,如果适当加大部分楼栋的间距,规划组团绿地,形成自然风压差同时绿地提供新鲜空气会大大改善建筑内部空间的空气流动和质量。

较大的建筑间距和绿地也同时提高了居住区内人群的生活质量。

设计建筑物要高低有序。

在设计时要尽量避免建筑高的高低的低,要做到高低有序避免建筑间风向的遮挡。

总体设计建筑群的布局尽可能沿夏季主导风向,临近主导风向建筑宜采用低层或多层,远离主导风向的建筑宜采用小高层或高层,这样即可以把自然风引入区内,又可以阻隔冬季寒冷北风的作用。

风向投射角是指风向投射线与房屋墙面法线的交角。

对单体建筑来讲,风向投射角愈小,对房间愈有利,但对建筑群来讲,就要考虑前排建筑形成的风影区对后排建筑的影响,如果风向正吹,屋后的风影区较大,就会影响自然通风的效果。

所以设计时应避免住宅长轴垂直于夏季主导风向,目的是为了让前排建筑和后排建筑形成很好的通风对流。

个人认为建筑物与风向入射角保持30°、60°通风效果最佳。

2.建筑开口设置与通透度之间的联系
房间的开口大小,以及相对位置,都是直接影响风速和进风量的,尤其是风的路径,开口的相对位置要迎向气流的路线,对风力的大小起到了决定性的作用,并且应当根据房间使用功能上考虑。

例如少数民族的阁楼,其平面就很好,迎风口较大,使用权自然风能流畅地通过,形成了自然通风的良好环境。

3 建筑剖面和自然通风之间的联系:
在高大建筑中,可以利用扩大空间的方式,进行通风。

在高大建筑的空间里,建筑的腔体,这里指的是建筑内部的环境,可以起到调节作用的空间,其中也包括一些高大的房间、客厅、边厅等,或者是楼梯间和通风井等等。

现代的建筑师在这一类的房屋通风创作中,充分发挥了这一方法,从而实现了建筑的生态化。

4.建筑的空间形态和自然通风的联系:
利用架空空间的方法,也是可以使建筑室内获得良好的自然通风效果的。

架空层的设置,可以考虑两个位置,一种是设计在架空层的底部。

例如我国的傣族地区的竹楼,就是利用了底层架空的模式来获得居室上的舒适度的。

也是室内环境的标本。

另一种设计,是在建筑高度的中部,分别进行架空,以使其达到通风的目的。

使其自然风力成为通风的主导。

如把花园设计的空间的中部,围绕中庭进行错落的布置,与中庭相同,在组织气流时可以不受任何阻拦,其中由福斯特设计出来的法兰克福的商业银行,以这所银行为典型的例子,这座建筑共分60层,其中的平面为弧线,在其围成的大三角
形中,中央融会贯通,成为贯通全楼的中庭。

其中三角形的每一个边,在若干个高度之上,都分别设计了有架空起来的空中花园,这使得整座楼的自然通风率高达到60%以上,是一所杰出的建筑,被人们称誉为富有空中花园的能量搅拌器,由此称呼可看出,此座建筑的自然风力。

三、结束语
通过本文的分析研究,结果表明,影响室内通风效果的主要因素,是有多种的,比如空间的大小,悬空的高低,以及建筑设计过程中通风口的大小,等等。

在建筑设计引用自然风做为通风手段时,风就被捕风窗和一些通风口等建筑设备,引入到了室内。

这里面所说的捕风窗,实际上就是使用杆件,在室内支撑起高于建筑,并且又迎向风的主导方向的片状的设备,或建筑附属设施,利用这类片状的构件,往往能截住那些高于建筑物项部以上的气流,因为建筑物的顶端,同地的表面比较起来,高处的风力强度要大,气流的温度也较低,流动的速度也较快,所以,捕风窗的使用,将风从高处利用了风的流向,使其在自然动力的驱动下,从片状的捕风窗中引入到了风道,进而将风从风道引入到了建筑的室内,即满足了普通的窗户的通风,也保证了室内空气的流动,也使自然风得到了合理的利用。

参考文献
[1] 刘志永. 《浅谈自然通风原理与建筑设计》山西建筑. 2008(32)
[2] 付新才. 《建筑通风技术分析》黑龙江科技信息. 2011(03)。

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