建筑设计中对自然通风的研究

建筑设计中对自然通风的研究
摘要：人们生活水平的不断提高，致使人们对建筑物室内的舒适度的要求也越
来越严格。

在住宅建筑设计中引入绿色住宅这一概念后，人们的居住环境更加亲
近自然、更加环保。

自然通风可以使居住舒适度以及室内空气质量得到大幅度提高，并且可以使住宅内的环境温度更加适宜，最重要的是此种通风方式能够节约
能源。

因此，对建筑物自然通风的设计尤为重要。

本文分析建筑设计中自然通风
的方法及其应用要求。

关键词：建筑设计；自然通风；应用
1自然通风的作用
自然通风利用的是自然界的动力，它既能有效改善室内空气质量，也能有效
降低建筑空调能耗，是一种低能耗的通风方式，在建筑设计中应用自然通风技术
具有十分重要的作用。

一方面自然通风可有效实现被动式制冷效果。

在外界温度、湿度等非常低的时候，在无须消耗不可再生资源的前提下，通过自然通风可过滤
室内潮湿污浊的空气，降低室内的热空气，达到令人舒适的室内温度和湿度状态。

另一方面自然通风可为人们提供自然清新的空气，有利于保障人们的心理和生理
健康。

没有足够的新鲜自然空气进入室内是导致目前空气质量下降的关键原因，
长时间使用空调，导致人体长期处于相对封闭的空间，引发了许多问题，而通过
应用自然通风技术，在对室内环境进行通风清新空气时，还可以促进人与自然的
和谐发展。

所以应用自然通风技术不仅能够降低使用能源，减少污染，而且还是
一种完全和谐的发展理念，值得在现代建筑设计中大力推广和应用。

2建筑设计中自然通风方法
2.1通过热压来实现自然通风
室内外空气产生的温差造成热压。

根据热力学原理，室内温度会随着高度的
增加而上升的特点。

这就是我们所说的的“烟囱效应”，也是导致建筑物上下温差
不同的问题主要原因。

温差的存在导致建筑物内外密度差的出现，与墙面相垂直
的方向产生压力梯度。

如果室内比室外温度高，建筑物就会出现上面压力较大，
下面压力较小的情况。

当这些部位存在通风口时，空气经过较低的孔口进入，从
上部排出。

如果室内比室外温度低，气流反向流动。

而在实际运用中，建筑师们
多采取烟囱、天井中庭等方式，为自然通风的进行提供条件，促使建筑物能够更
好的进行通风。

2.2风压自然通风法及其应用
当空气流经建筑时，在建筑物的阻挡作用下，建筑周围及室内外空气流会发
生压力分布的变化，在建筑的迎风面由于空气流受阻，动力降低，产生正压力。

同时，在建筑的背风面以及侧面等位置，由于空气流通比较顺畅，动力依然强劲，产生负压力。

风压自然通风法是通过对建筑物在迎风面以及背风面形成的压力之
间的落差来促进空气自然流通的一种方式。

正反压力之间的落差与空气流的流向
与建筑之间的夹角、建筑的形状、建筑周围及室内外的空气压力分布等因素有关。

当建筑正立面有风垂直吹来时，最大的正压力会在建筑的迎风面中心处产生，最
大的负压力则会在屋角和屋脊处产生，这时，空气流在风压的正负压力的作用下
贯穿通过整个房间，房间的通风量和通风速度大大增加。

在我国的建筑空调设计中，风压法是一种常用的于加速建筑室内外的空气流通技术。

在一些有着丰富风
资源的地区，例如我国西北部，也是经常使用风压通风法来实现自然通风，设计
人员要懂得掌握不同季节风的流向并在设计中加以利用，设计出最佳建筑走向，
充分利用风自然资源来提高建筑的自然通风效果。

对于大进深的建筑，还可以在
其内部设置管式横向通道，并在固定方向封闭，然后在其他方向敞开，明确通风
方向，让负压区在通道中形成，带动空气流向通道，促进建筑内部的空气流通。

2.3机械辅助进行的自然通风
大型建筑物由于面积较大，所以通风路途较长，流动空气阻力较大，单纯依
赖热压和风压，难以实现完全自然通风。

对于严重存在空气噪声污染的城市，直
接进行自然通风则会将室外被污染的空气以及噪音一起带入室内，威胁人体健康。

因此，要采取另外一种自然通风系统-机械辅助式。

该通风系统拥有自己的空气循环甬道，并通过一定的机器增加室内通风。

虽然机械辅助式通风比完全自然通风
要多消耗一些能源，但运用这种装置使气流重组，甚至在可以局部迫使气流改向，促进自然通风取得更加好的效果。

2.4风压与热压自然通风法及其应用
风压与热压自然通风法是指建筑物同时应用风压通风以及热压通风来实现自
然通风的方式，这时，建筑外围窗孔的内外压差与窗孔的余压以及室外风压差的
线性叠加相等。

在建筑的设计中，风压通风多应用于建筑进深较小的部位，而热
压通风则多应用于进深较大的部位，两者的关系是紧密联系，互为补充的，共同
作用实现建筑的最佳通风效果。

3建筑设计实现自然通风的具体要求
3.1合理规划总平面布局
在建筑设计总平面布局时，首先要考虑建筑物的朝向、之间距理和建筑群布局。

总之，建筑应使用错列或斜列的方式进行平面布局，使每幢建筑都能获取良
好的自然通风；在设计上，应尽量使房屋的纵轴与夏季主导风向相垂直，主卧应
建在夏季风向的迎风面；建筑的宽度对自然通风有直接影响。

当建筑宽度在10m
以内，可以选用单侧通风；宽度在15m以内，可以选用双侧通风。

3.2合理规划建筑间距
建筑物之间的距离规划是否合理，决定着自然风的流通是否顺畅，因此在建
筑设计时，规划好建筑物之间的距离显得至关重要。

但是现在随着可利用建筑面
积的减少，很多建筑商为了获取单位面积内更大的经济效益，盲目地压缩建筑间距，以提高建筑密度，这样极大地影响了自然风的顺利进入以及日照效果，使人
们的居住质量和热舒适性大大降低。

因此，在实际的建筑规划过程中，要根据具
体的日照时间和自然风向确定建筑间距，实现经济效益和居住舒适性的统一。

3.3建筑朝向以及通风口的面积
由于风压的作用往往是通过风压系数表现出的，从而就与建筑朝向以及通风
的面积具有密切的关系。

而且不同气候地区的主导风向都呈现出较大的差异，所
以就要求建筑朝向与夏季的主导风向保持一致。

与此同时，在进行整体布局的同时，对建筑物的高度、形状等实施控制也是很有必要的。

而且还应该在此基础上，结合室内新风量的需求来设计通风口，在这里所指的就是有效通风面积以及在建
筑立面上的设计位置。

此外，房间的相对位置以及开口大小都会对风速以及进风
量产生直接的影响，这样将进风口以及出风口两者位置错开并保持一定距离是很
有必要的，从而就能够有效地改变气流在室内的方向，达到更好的通风效果。

3.4自然通风对窗户设计的要求
作为自然风的主要进出口，建筑中窗户的朝向、位置、面积、形状等设计至
关重要。

一般情况下，采用外推旋转窗的设计可以有效的改变自然风进入室的方
向，从而根据日常的居住活动需求增加室内空气流通。

需要注意的是，在进行建筑设计时，要尽量使窗户的开口高度接近人的活动区域。

同时，为了增加通风效果，窗台高度不应该大于1.2m，这样比较符合人坐下来的高度，提高居住质量和舒适度。

4结语
综上所述，随着建筑材料的进步和建筑围护结构密闭性的提高，多层和高层建筑大都依赖空调系统通风，但是依赖空调系统通风将耗费大量的能源。

自然通风既能够有效地改善室内空气质量，也是降低能耗的一项重要措施，将自然通风技术应用在建筑设计中具有重要的作用和意义。

同时随着现代科学技术的迅速发展，自然通风将会为人类创造更加健康、更加舒适的居住环境。

参考文献
[1]自然通风在住宅建筑设计中的应用分析[J].古虹.建筑技术开发.2019(10)
[2]住宅建筑设计中自然通风的思考[J].曹艳霞.住宅与房地产.2018(28)。