自然通風(fēng)技術(shù)與現(xiàn)代建筑節(jié)能的實(shí)現(xiàn)

【關(guān)鍵詞】自然通風(fēng)技術(shù)；基本理論；實(shí)現(xiàn)方法 

　　0引言 

　　自然通風(fēng)仍然是現(xiàn)代建筑普遍采取的一項(xiàng)改革建筑熱環(huán)境、節(jié)約空調(diào)能耗的技術(shù)，采用自然通風(fēng)方式在中國歷史上就是一種常用的降溫方法，它的目的就是取代或減小空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作。而這一取代過程有兩點(diǎn)重要的意義：一是實(shí)現(xiàn)有效被動(dòng)式制冷，當(dāng)室外空氣溫濕度較低時(shí)自然通風(fēng)可以在不消耗能源的情況下降低室內(nèi)溫度，帶走潮濕氣體，達(dá)到人體熱舒適的感覺，即使室外空氣溫濕度超過舒適區(qū)，需要消耗能源進(jìn)行降溫降濕處理，也可以利用自然通風(fēng)輸送處理后的新風(fēng)，而省去空調(diào)機(jī)的能耗，而且無噪聲。這不僅有利于實(shí)施低碳經(jīng)濟(jì)，節(jié)能降耗、降低污染，實(shí)現(xiàn)綠色降溫，符合可持續(xù)發(fā)展的思想。二是自然通風(fēng)技術(shù)，可以提供新鮮、清潔的自然空氣，有利于人的生理和心理健康。由于室內(nèi)空氣品質(zhì)的低劣在很大程度上是由于缺少充足的新風(fēng)�？照{(diào)所造成的恒溫環(huán)境也使得人體抵抗力下降，引發(fā)各種“空調(diào)病”。而自然通風(fēng)可以排除室內(nèi)污濁的空氣，同時(shí)還有利于滿足人和大自然交往的心理需求。 

　　1自然通風(fēng)技術(shù)的基本理論 

　　自然通風(fēng)在我國古代建筑中就有應(yīng)用，是一項(xiàng)傳統(tǒng)的技術(shù)，它與復(fù)雜、耗能的空調(diào)技術(shù)相比，設(shè)計(jì)理念不同，當(dāng)然也不能低估空調(diào)技術(shù)的作用。自然通風(fēng)是改變室內(nèi)溫度的一項(xiàng)廉價(jià)而成熟的綠色技術(shù)措施。這種自然通風(fēng)方法具有三大主要作用：a.可以提供新鮮空氣；b.進(jìn)行物理降溫；c.利用自然規(guī)律釋放建筑結(jié)構(gòu)中蓄存的熱量。自然通風(fēng)是在壓差推動(dòng)下的空氣流動(dòng)。根據(jù)壓差形成的機(jī)理，可以分為風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)和熱壓作用下的自然通風(fēng)。風(fēng)壓作用下自然通風(fēng)的形成過程。當(dāng)有風(fēng)從左邊吹向建筑時(shí)，建筑的迎風(fēng)面將受到空氣的推動(dòng)作用形成正壓區(qū)，則推動(dòng)空氣從該方向進(jìn)入建筑；而建筑的背風(fēng)面，由于受到空氣繞流影響形成負(fù)壓區(qū)，吸引建筑內(nèi)空氣從另一個(gè)方向的出口流出，形成了持續(xù)不斷的空氣流通，在室內(nèi)形成風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)。熱壓作用下的自然通風(fēng)的形成過程。當(dāng)室內(nèi)存在熱源時(shí)，室內(nèi)空氣將被加熱，密度降低，并且向上浮動(dòng)，造成建筑內(nèi)上部空氣壓力比建筑外大，導(dǎo)致室內(nèi)空氣向外流動(dòng)，同時(shí)在建筑下部，不斷有空氣流入，以填補(bǔ)上部流出的空氣所讓出的空間，這樣形成的持續(xù)不斷的空氣流就是熱壓作用下的自然通風(fēng)。根據(jù)進(jìn)出口位置，自然通風(fēng)可以分為單側(cè)的自然通風(fēng)和雙側(cè)的自然通風(fēng)。 

　　2現(xiàn)代建筑物中如何使自然通風(fēng)實(shí)現(xiàn) 

　　2.1對(duì)現(xiàn)代建筑體型或建筑群的布局設(shè)計(jì) 

　　現(xiàn)代建筑體型的不同或建筑群的布局對(duì)自然通風(fēng)的影響效果很大�？紤]單體現(xiàn)代建筑體吸收熱與防止太陽過度輻射的同時(shí)，應(yīng)該盡量使現(xiàn)代建筑物的窗口和門口方向與夏季主導(dǎo)風(fēng)向一致；然而對(duì)于現(xiàn)代建筑群體，若風(fēng)沿著法線吹向現(xiàn)代建筑，會(huì)在背風(fēng)面形成很大的漩渦區(qū)，對(duì)后排現(xiàn)代建筑的通風(fēng)不利。在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中要綜合考慮這兩方面的利弊，根據(jù)風(fēng)向投射角（風(fēng)向與房屋外墻面法線的夾角）對(duì)室內(nèi)風(fēng)速的影響來決定合理的建筑間距，同時(shí)也可以結(jié)合現(xiàn)代建筑群體布局的改變以達(dá)到縮小間距的目的。在單體現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中還應(yīng)該結(jié)合總體的情況對(duì)建筑的體型。 

　　2.2建筑物中對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)開口的設(shè)計(jì) 

　　建筑物開口的優(yōu)化配置以及開口的尺寸、窗戶的型式和開啟方式，窗墻的面積比等的合理設(shè)計(jì)，都會(huì)直接影響著建筑物內(nèi)部的空氣流動(dòng)以及通風(fēng)效果。根據(jù)測(cè)定，當(dāng)開口寬度為開間寬度的1/3～2/3時(shí)，開口大小為地板總面積的15%~25%時(shí)，通風(fēng)效果最佳。開口的相對(duì)位置對(duì)氣流路線起著決定作用。此時(shí)建筑物的進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口宜相對(duì)錯(cuò)開布置，這樣可以使氣流在室內(nèi)改變方向，使室內(nèi)氣流更均勻，通風(fēng)效果更好。 

　　2.3建筑物室內(nèi)的“穿堂風(fēng)”設(shè)計(jì) 

　　“穿堂風(fēng)”是自然通風(fēng)中效果最好的方式。所謂“穿堂風(fēng)”是指風(fēng)從建筑迎風(fēng)面的進(jìn)風(fēng)口吹人室內(nèi)，穿過房間，從背風(fēng)面的出風(fēng)口流出。顯然進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口之間的風(fēng)壓差越大，房屋內(nèi)部空氣流動(dòng)阻力越小，通風(fēng)越流暢。應(yīng)該注意，房屋在通風(fēng)方向的進(jìn)深不能太大，否則就會(huì)通風(fēng)不暢。 

　　2.4建筑設(shè)計(jì)的豎井空間與自然通風(fēng) 

　　在建筑設(shè)計(jì)中豎井空間主要形式有：a.純開放空間。目前，大量的建筑中設(shè)計(jì)有中庭，主要是平面過大的建筑出于采光的考慮。從另外一個(gè)方面考慮，可利用建筑中庭內(nèi)的熱壓形成自然通風(fēng)。b.“煙囪”空間，又叫風(fēng)塔，可由垂直豎井和幾個(gè)風(fēng)口組成，在房間的排風(fēng)口末端安裝太陽能空氣加熱器以對(duì)從風(fēng)塔頂部進(jìn)入的空氣產(chǎn)生抽吸作用。該系統(tǒng)風(fēng)塔由垂直豎井和風(fēng)斗組成。在通風(fēng)不暢的地區(qū)，可以利用高出屋面的風(fēng)斗，把上部的氣流引入建筑內(nèi)部，來加速建筑內(nèi)部的空氣流通。 

　　2.5建筑物如何利用屋頂?shù)淖匀煌�風(fēng) 

　　通風(fēng)隔熱屋面通常有以下兩種方式：a.在結(jié)構(gòu)層上部設(shè)置架空隔熱層。這種做法把通風(fēng)層設(shè)置在屋面結(jié)構(gòu)層上，利用中間的空氣間層帶走熱量，達(dá)到屋面降溫的目的，另外現(xiàn)代建筑物的架空板可以保護(hù)屋面防水層。b.利用坡屋頂自身結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)層中間設(shè)置通風(fēng)隔熱層，也可得到較好的隔熱效果。 

　　2.6建筑物雙層玻璃幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu) 

　　雙層幕墻是當(dāng)今生態(tài)建筑中所普遍采用的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，被譽(yù)為“會(huì)呼吸的皮膚”，它由內(nèi)外兩道幕墻組成。其通風(fēng)原理是在兩層玻璃幕墻之間留一個(gè)空腔，空腔的兩端有可以控制的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。在冬季，關(guān)閉進(jìn)出風(fēng)口，雙層玻璃之間形成一個(gè)“陽光溫室”，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的溫度；夏季，打開進(jìn)出風(fēng)口，利用“煙囪效應(yīng)”在空腔內(nèi)部實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，使玻璃之間的熱空氣不斷的被排走，達(dá)到降溫的目的。為了更好地實(shí)現(xiàn)隔熱，通道內(nèi)一般設(shè)置有可調(diào)節(jié)的深色百葉。雙層玻璃幕墻在保持外形輕盈的同時(shí)，能夠很好地解決高層建筑中過高的風(fēng)壓和熱壓帶來的風(fēng)速過大造成的紊流不易控制的問題，能解決夜間開窗通風(fēng)而無需擔(dān)心安全問題，可加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，并能降低室內(nèi)的噪音。在節(jié)能上，雙層通風(fēng)幕墻由于換氣層的作用，比單層幕墻在采暖時(shí)節(jié)約能源42%~52%，在制冷時(shí)節(jié)約能源38%~60%，是解決現(xiàn)代建筑節(jié)能的一個(gè)新的方向。 

　　3結(jié)論 

　　通風(fēng)建筑是我國建筑物最基本的模式，這是一個(gè)古老又創(chuàng)新的課題。它是降低建筑能耗，又可以使建筑物的人工環(huán)境與自然環(huán)境達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，使現(xiàn)代建筑物在滿足使用功能和美學(xué)要求后追求的更高目標(biāo)。在現(xiàn)實(shí)的建筑設(shè)計(jì)中，不僅要利用自然通風(fēng)技術(shù)，更要?jiǎng)?chuàng)新傳統(tǒng)的自然通風(fēng)技術(shù)，把這項(xiàng)技術(shù)與當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣骱蜌夂蛞蛩亟Y(jié)合起來，設(shè)計(jì)出創(chuàng)新多層次的、全面的、適宜的現(xiàn)代建筑物，體現(xiàn)出“氣候決定現(xiàn)代建筑”的設(shè)計(jì)理念。 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1] 謝厚禮,趙輝,林學(xué)山. 典型綠色建筑自然通風(fēng)技術(shù)策略研究. 建設(shè)科技.2012-02-25. 

　　[2] 姜杰,朱江.小議建筑自然通風(fēng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn).民營科技.2011-10-20.