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1、自然通風在住宅建筑設計中的運用摘 要在建筑設計中通過引入自然風方式加強人與自然的聯系，提高人們的生活質量和環境質量，降低能源消耗，并使人類與自然相近、相親、相融。 關鍵詞自然通風住宅建筑布局TU834.11引言風環境是空氣氣流在建筑內外空間的流動狀況及其對建筑使用的影響。風環境是建筑環境設計的一項主要內容，在以往建筑物理的研究發展中，風環境在一定程度上被忽視了，在自然環境日益受到重視的今天，自然通風與人體舒適度的聯系、與建筑節能的關系顯得尤為重要，并且逐步被反映到建筑設計的實踐中來，尤其是在住宅建筑設計中。從建筑設計的角度考慮，風環境分為自然通風和機械通風。機械通風是指利用機械通風設備實現室內2、空氣的流通，相對于自然通風來講，機械通風要耗費大量的能源，其應用范圍也僅局限在建筑物內部，而且還會產生噪音，在帶來舒適的同時，對自然環境又造成一定程度的污染。自然通風是指大自然中的空氣通過住宅組群和住宅內各個功能空間自由流動。自然通風可以加速空氣的流動，帶來清涼，帶走污染，尤其在炎熱的夏季，能夠改善局部氣候。因此從健康與節能的角度來講，自然通風具有更積極的意義。在進行建筑設計規劃時，不同的建筑形式和組合會產生不同的通風效果，通過科學的建筑群布局，合理的室內功能空間組合，使自然空氣能夠在室內外以最暢通的方式流動，從而實現最佳的自然通風效果。2合理利用風壓和熱壓實現自然通風建筑物中的自然通風，關鍵3、在于室內、外空氣之間存在著壓力差。形成空氣壓力差的原因有二：一是熱壓作用；另一個是風壓作用。2.1利用風壓實現自然通風風壓是指空氣流受到阻擋時產生的靜壓。在具有良好外部風環境的地區,風壓可作為實現自然通風的主要手段。當風吹過建筑物時，由于建筑物的阻擋，迎風面氣流受阻，靜壓增高；側風面和背風面將產生局部渦流，靜壓降低。這樣便在迎風面與背風面之間形成壓力差，室內外的空氣在這個壓力差的作用下由壓力高的一側向壓力低的一側流動。另外，伯努利流體原理顯示，流動空氣的壓力隨其速度的增加而減小，從而形成低壓區。根據這種原理，可以在建筑中局部留出橫向的通風通道，當風從通道吹過時，會在通道中形成負壓區，從而帶動周4、圍空氣的流動，這就是管式建筑的通風原理。通風的管式通道要在一定的方向上封閉，而在其他方向開敞，從而形成明確的通風方向。這種通風方式可以在大進深的建筑空間中達到較好的通風效果。2.2利用熱壓實現自然通風自然通風的另一原理是利用建筑內部空氣的熱壓差即通常講的“煙囪效應”來實現建筑的自然通風。由于建筑物內外空氣的溫度差產生了空氣密度的差別，于是形成壓力差，驅使室內外的空氣流動。室內溫度高的空氣比重小而上升，并從建筑物上部風口排出，這時會在低密度空氣原來的地方形成負壓區，于是，室外溫度比較低而比重大的新鮮空氣從建筑物的底部被吸入，從而室內外的空氣源源不斷地進行流動。 3自然通風在住宅設計中的運用影響自5、然通風的因素對于建筑本身而言，有建筑物的高度、進深、長度和迎風方位；對于建筑群體而言，有建筑的間距、排列組合方式和建筑群體的迎風方位；對于住宅區規劃而言，有住宅區的合理選址以及住宅區道路、綠地、水面的合理布局等，以便達到最佳的通風效果。以下就幾方面加以說明。3.1建筑物的朝向要確定建筑物的朝向，不但要了解當地日照量較多的方向，還要了解當地風的相關特性，包括冬季和夏季主導風的方向、速度以及風的溫度。每一個地區有自己風的特點，由于建筑物迎風面最大的壓力是在與風向垂直的面上，因此，在選擇建筑物朝向時，應盡量使建筑主立面朝向夏季主導風向，而側立面對著冬季主導風向；南向是太陽輻射量最多的方向，加之我國大6、部分地區夏季主導風向都是南或南偏東，故無論從改善夏季自然通風、調節房間熱環境，還是從減少冬季、夏季的房間采暖空調負荷的角度來講，南向都是建筑物朝向最好的選擇。而且選擇南向這樣的朝向也有利于避免東、西曬，兩者都可以兼顧。對于那些朝向不夠理想的建筑，就應采取有效措施妥善解決上述兩方面問題。3.2建筑物的間距建筑物南北向日照間距較小時，前排建筑遮擋后排建筑，風壓小，通風效果差；反之，建筑日照間距較大時，后排建筑的風壓較強，自然通風效果愈好。所以在住宅組團設計中，加大部分住宅樓的間距，形成組團綠地，對改善綠地下風側住宅的自然通風，有較好的效果，同時還能為人們提供良好的休息和交流的場所。同時在條件許可的7、時候，盡量加大山墻的間距。因為室外氣流吹過呈行列式布局的建筑群時，在建筑物的山墻之間將形成一條空氣射流。當采用錯列式布置方式，可以利用住宅山墻間的空氣射流，改善下風方向住宅和自然通風，效果顯著。山墻間距的大小，取決于住宅間距。住宅間距越大，山墻的間距也應越大，以便使足夠的空氣射流能吹到后排住宅上。過小的住宅樓山墻間距，對消防、綠化和道路交通有不利的影響。3.3建筑群的布局建筑群的布置和自然通風的關系，可以從平面和空間兩個方面來考慮。（一）從平面規劃的角度來分析，建筑群的布局有行列式、周邊式和散點式。行列式是最基本的建筑群布局，是條式單元住宅或聯排式住宅按一定朝向和合理間距成排布置的方式，其布局8、包含并列式，錯列式和斜列式；并列式布局發生錯動，從而形成錯列式和斜列式以及周邊式的布局。并列式的建筑布局雖然由于建筑群內部的流場因風向投射角不同而有很大變化，但總體說來受風面較小；錯列和斜列可使風從斜向導入建筑群內部，下風向的建筑受風面大一些，風場分布較合理,所以通風好。周邊式住宅建筑沿街坊或院落周邊布置的形式，這種布置形式形成封閉或半封閉的內院空間，風的投射面非常小，風很難導入，這種布置方式只適于冬季寒冷地區；散點式住宅布局包括低層獨院式住宅，多層點式及高層塔式住宅布局，散點式住宅自成組團或圍繞住宅組團中心建筑、公共綠地、水面有規律地或自由布置，通風效果好。在進行建筑群規劃的同時，路網的設計9、也同時在進行，有時方正的住宅小區地塊通過改變小區道路以往“橫平豎直”的規劃模式，大膽采用以曲代直的規劃方法，人為地創造出建筑群的不同布局方式，從而創造出“雖由人做，宛自天開”的自然環境和良好的自然通風來。同時將居住區主要道路設計主通風道，沿通風廊道流向各個住宅組團，然后再從組團內庭院空間分流到住宅，加速自然風的流動。（二）從立面設計的角度來分析，應使建筑單體間高低有序。要使氣流通過小區時不形成漩渦、下沖氣流等不良高速氣流。在建筑群體組合時，當一棟建筑遠遠高于其他建筑或樓間距相近的建筑群體中有兩棟建筑間距突然加大，這時下沖氣流加大，形成高速風，造成熱損失加大和居住者的不舒適。4結語自然通風是一種廉價的生態節能技術，建筑設計者應該從建筑物的規劃、建筑單體設計到構造設計的整個過程中都對自然通風的可應用性和效果仔細考慮，有效地利用自然通風解決住宅中熱舒適性和空氣質量問題，在不增加住戶投資的情況下，就能營造一個健康、舒適的居室環境參考文獻：1 柳孝圖.建筑物理.北京:中國建筑工業出版社，2000.2藝君.建筑的自然通風設計淺析.重慶建鐘軍立，曾筑大學學報，2004(2).3 西安建筑科技大學綠色建筑研究中心?綠色建筑?北京:中國計劃出版社，1999:177.