关于自然通风在现代建筑设计中的应用

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

张创业

九易庄宸科技(集团)股份有限公司 河北 石家庄 050000

摘要

进入21世纪以来,我国住宅建筑方案设计和建筑施工中的新设计项目将面临越来越多的问题。人们首先应该高度重视这些重大的住宅建筑设计问题。建筑物的自然供暖和通风装置的设计应在许多方面或共同方面具有上述性能优势。在某些方面,它很可能成功地满足一个人房间对其室内空间热湿环境性能的特殊性能要求,并在一定程度上实现显著或降低房间空间能源资源的合理消耗,实现了较高的应用价值和经济价值。


关键词

自然通风;现代建筑;设计;应用

正文

现代住宅建筑的设计方法发展至今。科学合理地回收自然资源,合理开发无疑已成为当代居住空间设计的核心内容之一,同时也要求设计能够大大提高我国现代建筑居住产品的整体综合环境和居住舒适度。目前,国内许多城市的环境质量问题依然脆弱严峻,住宅小区采用科学的自然排水和局部通风换气设计,将有助于居民加快室内或外部环境空气的自然、顺畅循环,为有效改善中国居民的整体环境和身体健康提供最重要的前提。

1自然通风的作用

自然对流通风和空调使用的空气是净化天然废气的天然动力。它的利用不仅能有效改善住宅建筑的室内外空气质量,还能有效降低传统建筑空调的能耗。它是另一种高效、低能耗、高效的绿色通风制冷模式,在建筑中央空调的设计和开发中合理应用自然对通风空调技术具有非常重要和积极的作用。一方面,自然对流通风中央空调可以快速有效地实现室内被动制冷效果。在夏季外部温度、湿度变化等温度非常低的特殊时期,在房间不需要过度消耗其他可再生热源不可用的空气的前提下,通过自然开窗通风,可以快速过滤房间内的湿脏空气,并且可以减少进入室内的有害于热有害空气,从而达到降低室内外部温度和室内空气湿度的温暖、舒适和舒适状态。另一方面,自然开窗通风可以为室内人提供更自然、清新、健康的室内外空气,有利于和保障人们的生活安全、心理安全和个人身体健康。

2运用自然通风设计需考虑的影响因素

2.1室内的热量

室内低温空气采用自然空调的室内通风和制冷措施的两个重要技术前提是确保室外高温空气无室内空调的室内温度和湿度条件必须低于自然室内温度和空气湿度。室外空气调节器迫使低温空气进入室外空气调节系统,与自然室内的低温空气和高温空气中的相对冷空气交替,并进行强制室内通风,空调和室内空气交换,以降低空气环境中冷空气的温度高于自然室内温度。相对空气温度降低以满足与改善空调器的热舒适性相关的其他要求的要求。对于一些简单依靠外部空调,使用室外自然通风系统直接进行室内局部冷暖供暖的新型现代住宅建筑,主要目的是考虑其室内热的经济效果,使用主要取决于上述基本考虑。室内热利用率及其在建筑系统中的热增益系数也是需要考虑的最基本和最重要的因素之一。热利用的增益系数越大,通过室内制冷和供暖无法满足理想室内热条件和生活舒适性要求的可能性越小。

2.2室内空气湿度

自然开窗通风虽然对冬季降低局部室内外界空气温度作用十分明显,但也对室内调节湿度或室外控制局部室内外空气湿度作用意义不大。因此,自然的通风控制措施一般是不能适合在气候非常温和潮湿温暖的地区广泛使用。然而,这三项控制技术都在高室外空气温度、相对湿度区和湿度适宜的地区上(如英国)中得到了十分广泛成功的实际应用实例和已经非常广泛成熟可靠的应用。

3建筑设计与自然通风的运用

3.1窗户开启方式与通风效果

窗户的开启方式对室内通风也有很大影响,并直接影响到整个室内通风和照明效果。开窗法主要是通过开窗和灵活调整面积大小来控制通风量。不同门窗的具体开启方式也会对室内通风线路产生不同的影响。其中,打开能够覆盖整个人类活动范围的窗口仍然是理想的。带窗平板床的通风线路是最好的,风扇可以直接穿过整个人类活动范围,这也是提高人类舒适度的最显著益处。

3.2风压自然通风法及其应用

当大量室外气流直接通过主建筑或外部环境向下流动时,在周围建筑产生的气流或阻塞负荷的联合作用下,建筑及其周围空间区域内的空气流场以及周围室内环境及其外部空气流场将逐渐变化,而空间相对静压场的时空分布和模式也会相应变化,建筑外的主建筑迎风坡位置会因大量外部空气流入而受阻,动态值会显著降低,从而产生相应的正压功率。同时,建筑系统中的建筑背风侧和建筑侧相对稳定、坚固,导致相对负压张力,因为室内外空气可以均匀、紧密、顺畅地混合和循环。风压自然通风方法的主要特征是使用通过建筑物外部的压缩空气压力在每个单个建筑物内部之间、建筑物每个部分的迎风侧之间和建筑物每个部分背风侧之间形成的空气压力值之间形成一定的正和负降,从而促进整个建筑空气得自然顺畅的自由流通和循环,这种特殊的施工方法正反风压力数值分布之间常出现显著的负正比落差这往往又与整个室外的空气压力流动曲线的主要空间流向位置和与周边相邻的建筑立面轮廓之间所形成的一个自然的夹角、建筑体本身的外部结构形状、建筑的内部或周围空间条件状况及影响整个建筑物室内表面和其外部表面特征的整个建筑空气压力数值及其分布和状态情况等其他众多外部因素的共同有关。

3.3注意建筑物之间的距离

两栋普通高层住宅房屋结构的建筑合理与间距大小既直接深刻的间接影响了到制约着对该小区住宅整体采光空间的建筑实际与采光与景观效果,也就进而的影响制约了影响着对整个小区住宅及内部建筑居住生活氛围营造的建筑空间舒适度,因此,在考虑具体来规划某一个高档住宅区空间布局结构时,应做到尽可能地根据其各个住宅楼层间的自然地形特点、楼型和设计图纸等基本情况等来分别予以科学合理地进行设计规划、合理进行设计利用。如果未来人们能在未来具体地段进行城市多层和住宅区规划建设及规划布局时,为了尽可能达到最大化节约道路绿化的用地总面积而没有选择过度绿化用地或者压缩现有住宅建筑间距大小面积的话,建筑在室内的良好采光的自然光照与室内通风及换气环境条件也无疑地将因此随之大减的大大大打折扣,其室内总有效日照及使用日照时间面积也将可能会由此得到或大大缩小。

3.4建筑外墙的开口

建筑物内外墙结构出风口的正常开度,直接影响调节和控制室内外自然气流通风效果的最终效果。通过具体的实验分析,可以逐步优化通风孔的入口位置、尺寸范围和开口方向。根据国外相关理论实验,当室外出风口面积比进风口总面积大10%左右时,室内自然风速也能达到其最佳状态。入口在每个不同风向的开口方向上的正确位置决定了室内自然空气地向上流动路径。房间进风口和出风口位置之间的水平高差也可用于改变室内进风口的方向,并在室外空气较弱时促进整个房间的通风。此外,开口的形状和大小也是影响窗户通风方向的重要因素。

4结语

整体效果而言,节能高效通风技术的有效实现途径方式其实有很多,尽量地借助外部自然设备通风无疑是一个最低无碳环保节能的有效通风的方式,如果室内无法直接实现室外自然的通风,那么更应尽可能借助自然外部自然设备,促进内部空气快速流通,以实现最低能耗排放的通风形式才能给室内人们能够带来的更加安全舒适健康的体验。

参考文献:

[1]刘文婧.大连集合式节能住宅空间优化设计研究[D].大连理工大学,2011.

[2]叶宇丰.基于生态理念的住宅节能设计研究[D].同济大学,2006.

[3]侯红霞.低碳建筑:绿色城市的守望[M].天津人民出版社:天津,2015.

 

 


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