摘要：自然通风是节能建筑中广泛采用的一项技术手段。本文主要分析了建筑自然通风设计的优点，并就自然通风在建筑设计中的运用进行了概述。
关键词：建筑；自然；通风；设计
建筑在利用空调改善室内局部环境的同时，消耗能源所产生的热量却加剧了所处环境的热岛效应，回过头又加重自身能耗负担，形成恶性循环。建筑设计自然通风的目标首先是在过渡季节和冬夏季部分时段取代空调，降低建筑的能耗和碳排放，使建筑以开放的姿态友好面对生态环境并与环境形成良性互动
1建筑自然通风设计的优点
传统建筑因为通风功能减弱，会耗损较多能源，还会造成空气污染，已经不能满足当前的需求，需要使用新的自然通风模式，通风节能设计理念运用于建筑物可发挥的作用包括以下几个方面：
1.1增强性能
采用通风节能设计后，可达到被动式制冷效果，若建筑外部环境中的空气湿度低，通风系统可以降低室内温度，将潮湿气体带到室外，从而使室内温度、湿度处于人体最舒适的状态。在无需消耗电能的情况下，运用自然通风输送经过处理的新风。
1.2改善空气质量
利用自然通风能定期排出室内污染空气，改善室内空气的新鲜度。
1.3保护环境
自然通风系统的改进，可以防止空调系统造成的空气污染，将室内的含有各种杂质的气体及时排出室外。在保持室内良好的空气环境的同时，也改善了室内居住环境。
1.4减少能耗
从建筑节能设计的考核数据看，建筑物在使用经过节能优化的空调通风系统后，电能消耗要比传统的设计方案节约30%左右。这就使得工程项目在减少能源消耗的同时，也减少了资金投入，优化了建筑内部的各项系统功能。
2自然通风在建筑设计中的运用
建筑的很多内因都会对通风造成影响，我们应该通过科学合理的涉及建筑住宅，充分利用自然通风造福于人类。为达到最佳的通风效果，必须重视以下几点：
2.1建筑物的朝向
要确定建筑物的朝向，不但要了解当地的日照量较多的方向，还要了解当地风的相关特性，包括冬季和夏季主导风的方向、速度以及风的温度。每一个地区有自己风的特点，由于建筑物迎风面最大的压力是在与风向垂直的面上，因此，在选择建筑物朝向时，应尽量使建筑主立面朝向夏季主导风向，而侧立面对着冬季主导风向：南向是太阳辐射量最多的方向，加之我国大部分地区夏季主导风向都是南或南偏东，故无论从改善夏季自然通风、调节房间热环境，还是从减少冬季房间采暖空调负荷的角度来讲，南向都是建筑物朝向最好的选择。而且选择南向也有利于避免东、西晒，两者都可以兼顾。对于那些朝向不够理想的建筑，就应采取有效措施妥善解决上述两方面问题。
2.2建筑物的间距
建筑物南北向日照间距较小时，前排建筑遮挡后排建筑，风压小，通风效果差，反之，建筑日照间距较大时，后排建筑的风压较强，自然通风效果较好。所以，在住宅组团设计中，需要加大部分住宅楼的间距，形成组团绿地，以便有效的改善绿地下风侧住宅的自然通风，为人们提供良好的休息和交流的场所。
有条件时还可尽量加大山墙的间距。因为室外气流吹过呈行列式布局的建筑群时，在建筑物的山墙之间将形成一条空气射流。当采用错列式布置方式时，可以利用住宅山墙间的空气射流，改善下风方向住宅的自然通风，效果显著。山墙间距的大小取决于住宅间距。住宅间距越大，山墙的间距也应越大，以便使足够的空气射流能吹到后排住宅上，过小的住宅楼山墙间距，对消防、绿化和道路交通有不利的影响。
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2.3进风口窗户的面积大小以及窗口的朝向问题
进风口窗户面积大小及窗户的朝向问题，都影响室内外空气对流。为获取室内整体最好风速，要将进风口的面积控制比出风口面积低10％左右为最佳。同时，要注重绿色建筑房屋的窗口朝向问题，假如窗户在相交的两面墙上，房间可以直接面对着风向开窗；如果窗户位于相对着的两面墙上，则房间的方向不要去顺着主导方向。这样都是为了能形成风压，建筑室内在风压作用下由压力较高的一侧朝向压力较低的一侧流动，从而实现自然通风。
2.4建筑群的布局
建筑群的布置会直接关系到建筑的自然通风系，我们主要从平面与空间来考虑。
（1）平面规划
行列式是最基本的建筑群布局，是条式单元住宅或联排式住宅按一定朝向和合理间距成排布置的方式，其布局包含并列式、错列式和斜列式，并列式布局发生错动，从而形成错列式和斜列式以及周边式的布局。并列式的建筑布局中虽然建筑群内部的流场因风向投射角不同而有很大变化，但总体说来受风面较小；错列和斜列可使风从斜向导入建筑群内部，下风向的建筑受风面大一些，风场分布较合理，所以通风好。周边式住宅建筑是沿街坊或院落周边布置的形式，这种布置形式形成封闭或半封闭的内院空间，风的投射面非常小，风很难导入，这种布置方式只适于冬季寒冷地区。
建筑群的布局对自然风的引入有很大影响，同时风向与建筑的关系也对其有很大影响。风向投射角是指风向投射线与房屋墙面法线的交角，对单体建筑来讲，风向投射角愈小，对房间愈有利。但对建筑组团来讲，要考虑前排建筑形成的风影区对后排建筑的影响。应避免住宅长轴垂直于夏季主导风向，从而减少前排房屋对后排房屋通风的不利影响，形成很好的通风对流。一般来说，房屋与风向入射角保持300、600时通风效果最好。
（2）立面设计
要使气流通过小区时不形成旋涡、下冲气流等不良高速气流。在建筑群体组合时，当一栋建筑远远高于其他建筑或楼间距相近的建筑群体中有两栋建筑间距突然加大，这时下冲气流加大，形成高速风，造成热损失加大，居住者也不会感觉舒适。同样，在设计时尽量避免出现建筑之间风的遮挡。建筑群的布局尽可能沿夏季主导风向，临近主导风向建筑宜为低层和多层，处于小区边缘，远离主导风向的建筑宜采用小高层和高层，这样一方面可以把自然风引入小区内，一方面又起到阻隔冬季东北风的作用。
2.5双层玻璃幕墙
一般情况下，在节能效果方面，外遮阳设备的节能效果要比内遮阳效果节能效果更好。采用外遮阳容易对建筑美观造成影响，同时需要进行较大资金投入，因此可以采取双层玻璃幕墙的形式，利用双层玻璃之间存在的较大空间，实现自然通风。夏季，室外温度较高时，双层玻璃幕墙内部形成通风作用，产生烟囱效应，利用进出风口实现自然通风；在冬季，双层玻璃幕墙之间形成阳光温室，利用温室效应，逐步提高围护结构表面的温度。在绿色建筑中，采用双层玻璃幕墙实现节能，主要优势包括：①夜间可以进行安全通风；⑦室内不容易受到室外噪声的干扰和影响；③双层玻璃幕墙能够避免开窗对室内温度产生影响等问题，有利于确保节能效果的实现。
2.6屋顶部分
屋顶的形式对于建筑节能也起到重要的作用，然而对于通风来说不同的屋顶形状会对建筑室外的风压造成影响，同时也对自然通风效果造成影响。在选择屋顶形状时，要尽量选择翼形屋顶等结构形式，促使外界气压形成高压区和低压区，并辅助于机械通风器从而促进建筑自然通风效果的实现。依据相关实验结果表明，屋顶形状和高度对室内气流的分布和流速也具有重要影响，通过合理设计屋顶高度和屋顶形式，可以改善建筑自然通风效果，最大限度实现建筑节能
总之，建筑的运营过程实际上就像生命有机体一样，自然的呼吸新鲜空气，排出废气，才能称为健康建筑。建筑师应该使建筑的呼吸系统畅通自如，而不是靠“输氧”来维持。
参考文献：
[1]席晖. 能耗建筑设计中的自然通风[J]. 山西建筑,2009(32).
[2]韦峰. 建筑自然通风在设计中的应用[J]. 湖南科技大学学报《自然科学版）,2011(25).
[3]王鹏，谭刚. 生态建筑中的自然通风[J]. 世界建筑,2012(04).
论文作者:吴岳啸
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/18
标签：建筑论文; 自然论文; 风向论文; 间距论文; 朝向论文; 效果论文; 建筑群论文; 《基层建设》2017年4期论文;