建筑设计中对自然通风的探讨

摘要：随着人们对各种物质需求和精神需求的不断增高，人们对住宅建设和生活品质需求也在不断的增加之中。在当前，随着人们对环境认识的增大，住房和办公场所的健康舒适以及无污染成分都成为人们的首要选择要求与条件。人与建筑物、自然的和谐发展成为人们对建筑物的首要需求。在当前建筑设计的过程中，人们对自然通风的要求也在不断的增加中。本文通过建筑设计过程中对自然通风的探讨并结合当前环境破坏的主要成分进行分析与应用的思考。

关键词：建筑设计；自然通风；环境

当前建筑的过程中，由于人们对各种电器带来的不利影响认识的不断加深，自然通风和绿色能源已成为人们追求的目标。自然通风由于其环保、技能的特点逐步被人们所接受，成为当前具有很大潜力的通风方式，其不但能够改善室内热舒适性，更能够提高室内空气品质的优点，是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手段。随着社会发展过程中空调很风扇技术的不断普及，自然通风一再被人们忽视，随着当前能源危机和环境破坏的双重压力之下，空调技术和风扇早已无法满足当前人们对环境保护的需要和对室内空气品质的提高需求，自然通风系统逐步的成为人们对建筑设计过程中的主要思考模式，全球的科学家开始重新审视自然通风技术。

一、自然通风的原理及特点

自然通风是利用自然资源进行通风和空气流动的过程，是利用空气中各种风压、气压和热压进行空气流动和空气传输的过程。现代人类对自然通风的利用已经不同于以前开窗、开门通风，而是综合利用室内外条件来实现。随着当前人们对建筑设计过程中周围环境和自然界影响认识的不断加大，在设计过程中人们不断考虑房屋使用设计更家注重的是房屋与自然界的关系设计，通过自然界中的各种绿色能源和可循环利用能源来对建筑进行全方位的设计过程。在建筑构造上，通过中庭、双层幕墙、风塔、门窗、屋顶等构件的优化设计，来实现良好的自然通风效果。

1.1自然通风的设计背景

随着当前社会中人口数量与自然资源和环境之间的矛盾不断的加剧，生态环境破坏已成为当前社会发展的主要阻扰因素，如何做到各种发展的协调统一已成为人们思考的主要关键性因素和前提。创建与自然和谐共生的美好家园，是现代建筑设计面临的首要问题。环境保护，自然资源浪费已成为当前建筑的主要成分，为了避免这些问题的扩大，建筑设计过程中不断的寻求新的突破，“节能”、“生态”、“绿色”等等一系列概念的提出，正是这个过程中，自然资源的利用已成为人们降低环境污染和能源消耗的主要方式，更是注重生态平衡，降低对自然环境影响的主要成分。建筑自然通风设计，作为一种有效的生态建筑技术措施，逐步成为设计师关注的热点。

1.2当前建筑节能及通风状况

在当今，随着人们对环境保护认识的加深，保持良好的自然通风不但能够增加室内空气的质量，更能够有效的减少病毒在室内的浓度，降低人们感染疾病的几率，从而达到有效预防的目的。

1.3自然通风的重要性

当前建筑设计的过程中通风状况普遍缺乏重视，在进行设计的过程中很少有人认识到自然通风的关键，从而导致普遍缺乏良好的自然通风，达不到室内环境的舒适度要求。在建筑设计的过程中，人们越来越追求生态化技术和生态化环境，人们在追求建筑美观的过程中更追求生态文明和健康舒适的绿色家园。自然通风作为生态建筑技术中一个非常重要的组成部分，是一种安全有效、经济实用的通风模式，它可以改善室内空气品质、满足室内舒适要求的同时，实现节能的目的网。

二、自然通风设计整体

自然通风与机械通风不同，它是受到气候与气压影响而产生的空气流动，是通过建筑物周围环境以及结构来变化的过程，因此在设计的过程中要注重自然环境对建筑物的影响，做到与气候、环境、建筑融为一体的整体设计。

1、确定气候的自然通风

自然通风潜力,是仅仅通过依靠自然界的力量来保持空气质量，提高室内舒适性的潜力。根据建筑所在地区的宏观气候条件,如宏观风速分布和风向、宏观气温分布、太阳辐射照度、室外空气湿度等来确定该地区气候的自然通风潜力。在确定自然通风方案之前,有必要收集建筑所在地区的气象参数逐时变化情况资料并进行分析。

2.确定建筑微环境的自然通风

在设计的过程中要通过建筑物周围环境的布局和情况来进行建筑物通风设计，其中主要包括气温分布、城市地形与布局(建筑平均高度、建筑分布情况、街道的布局、植被分布等) 、建筑内部布置、建筑高度、室外噪声水平、室外污染等来确定建筑微环境的自然通风潜力。建筑微环境对自然通风的影响很复杂,目前这方面的研究较少。

3.预测自然通风驱动力,确定自然通风方案

根据建筑周围微环境和建筑内部情况预测自然通风驱动力,确定自然通风方案和设计气流路径。一般情况下,自然通风驱动力是很小的。

4.根据设计要求和设计参数选择通风设备和确定通风设备的安装位置与大小

自然通风的设计要求和设计参数与机械通风有很大的差别,因为在自然通风环境中,人们能够忍受较大的温度波动范围,所以应制定适合于自然通风的设计标准。目前还没有较完整的自然通风设计指南或手册,而且目前的研究成果还远远不能满足自然通风设计的要求。自然通风设备主要指户、风口、排风竖井、天窗、门及风机等。窗户、风口的形式和安装位置是影响自然通风效率的关键因素。目前已研究出了适合于自然通风的自控型通风口。

5.控制系统的设计

因为影响自然通风的各种因素是动态变化的,所以自然通风是一个动态变化过程,如何在自然通风的动态变化过程中保证室内的热舒适性呢? 控制系统应起关键作用。自然通风控制系统一般包括手动控制和自动控制。手动控制以保证不同人的实际需要,增强了人控制环境的自主能动性。自然通风的控制主要是对风口的控制。但如果是风机辅助式自然通风(混合通风) ,则还须控制风机的启停,控制问题变得复杂。

6.评估设计方案并作修改

评价是对一个设计方案优劣的主要衡量标准，是对设计方案能否使用的判断依据。在评价的过程中首先应确立一个评价标准。自然通风系统评估标准应与机械通风系统评估标准有所不同。在评价一个机械通风方案时,通常确定一些指标,如通风效率、空气龄,那么在评价一个自然通风方案时,应确立什么样的评价指标呢? 这有待于进一步的探讨。总之,自然通风系统的设计应从动态和整体的观念出发,与建筑结构设计密切配合,需建筑师、土木工程师、建筑设备工程师及电力控制师甚至房主的参与,未来建筑物的整体设计将越来越重要。另外,自然通风系统的两个重要设计参数,即通风量与室内温度相互影响,故其设计还需借助于一些设计和分析工具。

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