我們通常說的建築自然通風,其實就是物體設置的門窗。這時候空氣會隨著門窗進入室內,循環流動,形成氣流。會受到建築外表面壓力和門窗開啟特性的影響。壓力分布是驅動力,每個開口的特性決定了流動阻力。對於自然通風來說,建築物內的空氣運動主要有兩個要素,風壓和室內外空氣密度差。它們可以獨立作用於空氣,也可以壹起作用。在混凝土建築中,以上兩者往往結合在壹起,但都有大有小。因為氣候、風向、建築狀態都會影響風壓,以上兩者的組合不是簡單的組合,所以設計師要深入分析各要素,保證兩者能夠相輔相成,保證自然通風效果合理有效。
壹、自然通風的意義
目前,自然通風技術已經在許多建築中得到應用。這項技術之所以備受推崇,是因為用它替代了空調系統,降低了能耗。這壹步有兩件事非常關鍵。首先是實現有效的被動制冷。當外界溫度和濕度很小時,它可以在不使用能源的情況下進行降溫除濕活動,從而降低室內溫度和濕度,保證舒適感。它不僅可以減少能源的使用和汙染,而且是壹種完全和諧的發展觀。其次,它能帶來壹股非常清新的空氣,對V改善人們的身心健康有著重要的意義。目前空氣質量下降的關鍵問題是沒有足夠的新鮮空氣進入其中。長期使用空調造成了很多問題。利用自然通風可以去除室內的汙濁氣體,實現人與自然的和諧發展。
二、建築通風影響因素分析
1,建築物的朝向
確定建築方向,不僅要了解建築的朝向,還要分析當地的陽光照射角度,還要了解當地的風環境特征,主要包括冬夏季盛行風向、風速、溫度的匯總。中國每個地區都有自己獨特的風環境,風壓是在垂直於平面的方向。因此,建築物迎風設計在建築方向的選擇上是夏季最明顯的現象。我國大部分地區夏季盛行風向以東南風為主,因此無論從改善室內熱環境還是夏季通風要求分析,南方的建築方向都是最佳選擇。選擇這個方向也有助於避免東、南、西三個方向的太陽暴曬。
2.建築間距
南北向建築間日照距離小時,前部建築遮擋後部建築,風壓小,通風效果差;另壹方面,當建築之間的日照間距較大時,後排建築的風壓較強,自然通風效果較好。因此,在住宅設計中,增加壹些住宅建築的間距來形成綠地,對於改善綠地背風面住宅建築的自然通風有很好的作用,同時也能為人們提供壹個很好的休息和交流的場所。同時,在條件允許的情況下,盡量增加山墻間距。因為當室外氣流吹過行列式布局的建築時,會在建築的山墻之間形成空氣射流。當采用交錯布置時,可以利用住宅山墻間的空氣射流來改善順風住宅和自然通風,效果顯著。山墻間距取決於住宅間距。房子之間的距離越大,山墻之間的距離就越大,這樣就可以有足夠的空氣射流吹到後面的房子。居住建築山墻間距過小,對消防、綠化、道路交通都有不利影響。
3.建築布局
建築布局與自然通風的關系可以從平面和空間兩個方面來考慮
(1)從平面規劃來看,建築的布局有決定型、外圍型、分散型。行列式是建築最基本的布局,是條形單元住宅或聯排住宅按壹定朝向、合理間距成排排列的方式,其布局有平行、交錯、斜向等;平行布局是交錯的,這樣就形成了交錯的、斜的、外圍的布局。
(2)從立面設計的角度,要使單體建築井然有序。要使氣流通過小區時不形成旋渦、下沖等不良高速氣流。同樣,在設計中,盡量避免建築之間的擋風。建築的布局應盡量遵循夏季主導風向,主導風向附近的建築宜為低層、多層,處於小區邊緣。遠離主導風向的建築宜采用小高層和高層建築,這樣壹方面可以將自然風引入小區,另壹方面可以阻擋冬季的東北風。
三、如何實現自然通風設計
1,控制建築布局和造型
建築物的總體布局受許多因素的控制。從生態學的角度來看,影響布局的主要因素是日照和風向。建築布局對自然通風的效果有很大影響。在考慮單體建築得熱量和防止太陽輻射過量的同時,盡量使建築法線與夏季主導風向壹致;但對於建築群來說,如果風沿著正常方向吹向建築,會在背風側形成較大的旋渦區,不利於後排建築的通風。為了消除這種影響,群體布置中的建築法線應與風向形成壹定的角度,以縮小其後面的渦旋區。因為前面的建築對後面建築的通風影響很大,所以在整體布局上要控制建築的造型,包括高度、進深、寬度,甚至造型。
2.外殼開口的優化設計。
房間開口的大小和相對位置直接影響風速和進風量。進氣口越大,流場越大;進氣口較小,雖然流速增大,但流場減小。據測量,當開口寬度為開間寬度的1/3-2/3,開口尺寸為總占地面積的15%-25%時,通風效果最佳。開口的相對位置在氣流路線中起著決定性的作用。
3.調整建築的內部布局,以組織通過流動。
傳統熱帶建築非常重視“穿流”的組織,“穿流”是自然通風的最佳方式。所謂“貫流”是指風從建築物迎風面的進風口吹進室內,穿過房屋,從背風面的出風口吹出。室內通風應盡可能有組織:主要房間應朝向主導風的迎風面,背風面應布置輔助房間;利用建築中的開口,引導人流;建築物的出風口應可調節,以根據需要改變風速和風量。
總之,自然通風技術作為壹種適應氣候的生態技術,應該與太陽能、建築材料、自然采光、地下蓄冷蓄熱、自動控制等技術相結合,運用計算機模擬技術,分析實際案例,對其進行定量、深入的研究。相信隨著生態和可持續發展理念的不斷發展,自然通風這種廉價又健康的方式會被越來越多的使用。
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