基于自然通風(fēng)目標(biāo)的建筑設(shè)計(jì)策略及方法(共7頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于自然通風(fēng)目標(biāo)的建筑設(shè)計(jì)策略及方法 摘 要隨著建筑技藝水平不斷的提高，通風(fēng)技術(shù)開(kāi)始被人們所利用。但這時(shí)期的利用?只是經(jīng)驗(yàn)上的掌握。隨著工業(yè)文明的發(fā)展，到19世紀(jì)和20世紀(jì)的上半頁(yè)，西方國(guó)家掌握了現(xiàn)代的通風(fēng)空調(diào)技術(shù)，這時(shí)候，人們已經(jīng)可以有效的控制建筑內(nèi)的風(fēng)了。在20世紀(jì)下半頁(yè)，在自然科學(xué)，社會(huì)科學(xué)和人文領(lǐng)域的不斷的進(jìn)步的推動(dòng)下，通風(fēng)空調(diào)技術(shù)在西方不再以只改變建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境的身份而出現(xiàn)了。通風(fēng)空調(diào)技術(shù)開(kāi)始對(duì)建筑設(shè)計(jì)及建筑師們產(chǎn)生了更為深刻的影響。 關(guān)鍵詞建筑設(shè)計(jì)；自然通風(fēng)技術(shù)；策略及方法 中圖分類(lèi)號(hào)：TU834 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）

2、29-0174-01 建筑內(nèi)部的通風(fēng)條件是決定人們健康、舒暢的重要因素之一，在當(dāng)今社會(huì)上越來(lái)越受到建筑師的重視和建筑使用者的關(guān)注。本文通過(guò)對(duì)建筑設(shè)計(jì)中自然通風(fēng)的目標(biāo)及具體建筑布局、建筑外墻、建筑內(nèi)部空間等方面進(jìn)行分析，并提出輔助設(shè)備、控制策略、新技術(shù)的合理化建設(shè)應(yīng)用意見(jiàn)，對(duì)今后的自然通風(fēng)與建筑設(shè)計(jì)起到參考意義。 1、應(yīng)用自然通風(fēng)需考慮的因素 1.1 室內(nèi)得熱量 應(yīng)用自然通風(fēng)的前提是室外空氣溫度比室內(nèi)低，通過(guò)室內(nèi)空氣的通風(fēng)換氣，將室外風(fēng)引入室內(nèi)，降低室內(nèi)空氣的溫度。對(duì)于完全依靠自然通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行降溫的建筑，其使用效果則取決于很多因素，建筑的得熱量是其中的一個(gè)重要因素，得熱量越大，通過(guò)降溫達(dá)到室內(nèi)舒

3、適要求的可能性越小。 1.2 室內(nèi)空氣濕度 應(yīng)用自然通風(fēng)對(duì)降低室內(nèi)空氣溫度效果明顯，但對(duì)調(diào)節(jié)或控制室內(nèi)空氣的濕度，效果甚微。因此，自然通風(fēng)措施一般不能在非常潮濕的地區(qū)使用。但對(duì)于室外環(huán)境中空氣溫、濕度比較溫和適宜的地區(qū)（如英國(guó)），該技術(shù)被廣泛應(yīng)用而且非常成熟。 1.3 環(huán)境噪音和空氣污染物 根據(jù)目前的一些標(biāo)準(zhǔn)要求，采用自然通風(fēng)的建筑，其建筑外的噪音不應(yīng)該超過(guò)70dB。同時(shí)，自然通風(fēng)進(jìn)風(fēng)口的室外空氣質(zhì)量應(yīng)該滿(mǎn)足有關(guān)衛(wèi)生要求。可是如今在一些大中型城市，自然通風(fēng)環(huán)境噪音水平和空氣污染物濃度是目前城市環(huán)境治理中的難點(diǎn)，從而成為自然通風(fēng)技術(shù)在城市建筑中應(yīng)用的主要障礙。 2、設(shè)計(jì)方法 2.1 總體規(guī)劃中的

4、通風(fēng)設(shè)計(jì) 間距與通風(fēng)的關(guān)系如下：為使建筑群每一幢房屋都能較好地獲得自然通風(fēng)，建筑物宜與主導(dǎo)風(fēng)向呈30b-45b角，并采用前后錯(cuò)列、斜列、前低后高、前疏后密等布局措施，使整個(gè)建筑群都受益。建筑物的間距、屋頂坡度都對(duì)風(fēng)向和漩渦風(fēng)的產(chǎn)生及正負(fù)風(fēng)壓值的大小有著直接的影響。建筑物越長(zhǎng)、越高，進(jìn)深越小，其背風(fēng)面產(chǎn)生的渦流區(qū)越大，流場(chǎng)越紊亂，對(duì)減少風(fēng)速、風(fēng)壓有利。建筑的迎風(fēng)面產(chǎn)生正壓，側(cè)面產(chǎn)生負(fù)壓，背面產(chǎn)生渦流，有氣壓差存在就會(huì)產(chǎn)生空氣流動(dòng)，根據(jù)地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向設(shè)計(jì)合理的間距，為建筑組織良好的自然通風(fēng)提供了可行性。 2.2 開(kāi)口的設(shè)計(jì) 自然通風(fēng)通過(guò)建筑物的開(kāi)口流入或者流出，則建筑物開(kāi)口的優(yōu)化配置以及開(kāi)口的尺寸

5、、窗戶(hù)的形式和開(kāi)啟方式，窗墻面積比等的合理設(shè)計(jì)，直接影響著建筑物內(nèi)部的空氣流動(dòng)以及通風(fēng)效果。a.開(kāi)口的大小存在一個(gè)優(yōu)化組合的問(wèn)題。房間開(kāi)口尺寸的大小，直接影響著風(fēng)速和進(jìn)氣量，開(kāi)口大，則氣流場(chǎng)較大。縮小開(kāi)口面積，流速雖然相對(duì)增加，但氣流場(chǎng)縮小。根據(jù)測(cè)定，當(dāng)開(kāi)口寬度為開(kāi)間寬度的1/3-2/3，開(kāi)口面積為地板面積的15%-20%時(shí)，通風(fēng)效率最佳。b.開(kāi)口的開(kāi)啟方式應(yīng)靈活。在氣流穿過(guò)一個(gè)空間時(shí)要提供盡可能多的靈活性，特別要確保熱空氣在房間頂部時(shí)可以放出去，又能把新鮮空氣從底部引進(jìn)來(lái)，這樣就會(huì)因該空間內(nèi)的熱量的分層作用給室內(nèi)空氣流動(dòng)提供動(dòng)力。氣流的方向可以通過(guò)對(duì)中懸窗、豎轉(zhuǎn)窗及平開(kāi)窗窗扇角度的改變來(lái)調(diào)節(jié)

6、。c.開(kāi)口的相對(duì)位置也會(huì)直接影響氣流路線。建議將進(jìn)風(fēng)口設(shè)置于地面上方1m2m處，可以確保氣流經(jīng)過(guò)使用者頭部區(qū)域。還可以通過(guò)固定在墻體上的構(gòu)件或窗戶(hù)上的百葉來(lái)控制氣流的強(qiáng)度和流場(chǎng)分布。 3、建筑設(shè)計(jì)與自然通風(fēng) 3.1 建筑的布局考量 建筑師在考慮利用自然通風(fēng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)判讀當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)玫瑰，以了解常年的風(fēng)力分布，并據(jù)此在總圖上進(jìn)行適宜的布置。其基本原則是盡量使建筑的朝向與夏季主導(dǎo)風(fēng)互成垂直的關(guān)系，然而需要注意的是，這種情況下布置的建筑，其背風(fēng)面會(huì)形成較大的漩渦區(qū)，對(duì)處于靠后建筑的通風(fēng)會(huì)有不利影響。對(duì)環(huán)境分析的結(jié)果是建筑設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，建筑師可通過(guò)采取豎向設(shè)計(jì)，景觀設(shè)計(jì)以及單體設(shè)計(jì)等方面，減弱不

7、利因素，為實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)改善條件。 3.2 建筑外墻的開(kāi)口 建筑外圍結(jié)構(gòu)的開(kāi)口可直接影響和控制自然通風(fēng)的效果，其開(kāi)口的位置，尺寸及朝向可通過(guò)具體分析進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)出風(fēng)口面積大于進(jìn)風(fēng)口面積10%左右時(shí)，室內(nèi)風(fēng)速可達(dá)到最佳的狀態(tài)。不同方位的開(kāi)口位置決定著室內(nèi)空氣流動(dòng)的路線，進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口之間的高差，可改變氣流在室內(nèi)流動(dòng)的方向，在風(fēng)力較弱時(shí)也可促進(jìn)室內(nèi)通風(fēng)。另一方面，開(kāi)口的形式也是影響通風(fēng)的一個(gè)重要因素。目前大量的公共建筑如辦公樓，酒店等，均采用玻璃幕墻系統(tǒng)作為外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)，出于安全及防雨的考慮，玻璃幕墻的開(kāi)窗往往采用只能開(kāi)啟一定角度的下懸窗。但這種開(kāi)窗方式極大的影響了自然通風(fēng)效果，使

8、外部風(fēng)力難以進(jìn)入室內(nèi)，從而進(jìn)一步的增加了建筑對(duì)機(jī)械通風(fēng)的依賴(lài)。相比之下，平開(kāi)窗一般可較好的引入風(fēng)力，而通風(fēng)百葉在引入風(fēng)力的同時(shí)，還可對(duì)風(fēng)力引入的角度進(jìn)行控制，以獲取更好的效果。 3.3 新技術(shù)手段的運(yùn)用 隨著節(jié)能環(huán)保技術(shù)的大力推廣和發(fā)展，一些利用自然通風(fēng)的新技術(shù)手段也逐漸被建筑師所采用。其中，雙層玻璃幕墻是近年來(lái)低能耗建筑所廣泛采用的新興技術(shù)。雙層幕墻與傳統(tǒng)幕墻相比，其最大特點(diǎn)是，兩層玻璃幕之間留有一定寬度的通風(fēng)換氣層，該換氣層上下貫通，并在底部和頂部設(shè)有通風(fēng)百葉。在夏季，當(dāng)換氣層內(nèi)的空氣被加熱時(shí)，熱空氣向上流動(dòng)，從頂部的百葉排出。同時(shí)，外界溫度較低的空氣從底部的百葉被吸入，形成換氣層內(nèi)的自然

9、通風(fēng)，以達(dá)到自然冷卻的效果。而在冬季，上下兩端的百葉通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量，保持換氣層內(nèi)的熱量，從而降低室內(nèi)熱量損耗。除此之外，諸如設(shè)置太陽(yáng)能風(fēng)塔，利用煙囪效應(yīng)進(jìn)行自然通風(fēng)的手段也不失為對(duì)傳統(tǒng)拔風(fēng)井的創(chuàng)新。 4、設(shè)計(jì)目標(biāo) 建筑在利用空調(diào)改善室內(nèi)局部環(huán)境的同時(shí)，消耗能源所產(chǎn)生的熱量反而加劇了所處環(huán)境的熱島效應(yīng)，回過(guò)頭又加重自身能耗負(fù)擔(dān)，形成惡性循環(huán)。建筑設(shè)計(jì)自然通風(fēng)的目標(biāo)首先是在過(guò)渡季節(jié)和冬夏季部分時(shí)段取代空調(diào)，降低建筑的能耗和碳排放，使建筑以開(kāi)放的姿態(tài)友好面對(duì)生態(tài)環(huán)境并與環(huán)境形成良性互動(dòng)。其次，對(duì)室內(nèi)空氣溫、濕度等指標(biāo)進(jìn)行調(diào)節(jié)，改善空氣品質(zhì)，滿(mǎn)足人體舒適性要求。其三，根據(jù)當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向與風(fēng)速，避免城市噪音和污染物，同時(shí)避免回風(fēng)成為室內(nèi)空氣的二次污染源。其四，大量火災(zāi)事故說(shuō)明，煙氣是造成建筑火災(zāi)人員傷亡的主要因素。使用自然排煙技術(shù)，利用高溫?zé)煔猱a(chǎn)生的熱壓和浮力以及由室外風(fēng)壓造成的抽力，將煙氣排至室外，滿(mǎn)足應(yīng)急通風(fēng)需要。其五，重新審視自然通風(fēng)這項(xiàng)適宜技術(shù)存在于傳統(tǒng)建筑中樸素的生態(tài)思想和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)將其轉(zhuǎn)化和重構(gòu)，以適應(yīng)現(xiàn)代人居環(huán)境發(fā)展的需要，延續(xù)地方氣候文脈。 5、結(jié)語(yǔ) 綜上所述，自然通風(fēng)是一種廉價(jià)的生態(tài)節(jié)能技術(shù)，建筑設(shè)計(jì)者應(yīng)該從建筑物的規(guī)劃、建筑單體設(shè)計(jì)到構(gòu)造設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中都對(duì)自然通