建筑设计与自然风

探究建筑设计与自然风

摘要：全球的能源危机和环境危机在不停的加重，使得人们的环保节能意识越来越强，生态建筑成为了建筑行业的核心，自然风是一种可再生的能源，如果适当的加以利用，会很大程度上降低取暖方面的能源消耗和建筑的制冷，从而提升建筑的舒适度。本文就建筑设计中的自然风设计为关键点，分析怎样在建筑的设计中使自然风得到加强利用。

关键词：建筑设计；自然风；建筑节能

中图分类号：tu2文献标识码： a 文章编号：

在建筑环境的设计中，风环境是一项主要的组成部分，在以往的建筑实践研究中，其一定程度上把风环境忽视掉了，可是在可持续发展的今天，自然环境受到了极度的重视，自然通风与建筑的节能关系，以及人体的舒适度都是特别重要的，在建筑设计的实践中，也经常会发现自然风的存在。

建筑设计过程中自然风的利用

自然的通风系统

建筑的自然通风系统，是根据风的物理特性来实现空气在建筑领域内的流动，是室外的空气在风压和热压的作用下，对于室内的环境进行换气通风的系统形式，能够较为新鲜的形成比室内的温度更加适宜的室外空气。如果在夏季，可以最大程度的促进其空气的流动，让室内的气温有效的降低。如果在冬季，自然通风系统会减小空气的流动，让室内的舒适度能够维持正常温度。

1、风压式自然通风

风压的通风是经过水平形式的风力压差进行引导的通风。风会在建筑的背风面产生负压，在建筑的迎风面产生正压，建筑与风的夹角、建筑周围的环境、建筑的形式等都会对压力差的大小有所影响。

2、热压的自然通风

经过室内的空气，再利用建筑的内部热压在温度压差是垂直的的情况下，使空气流动，让烟囱效应随之产生。有些时候会受到周围高大的植被和建筑的影响，再加上自然风的不稳定性，使得在建筑的周围不能形成足够的风压，在这样的情况下，想要加速自然的通风，就可以利用热压的原理。

3、机械辅助式的自然通风

在正常的情况下，一些大型的体育馆、展览馆以及商业的建筑等等，其流动的阻力大，通风的路径长，使得自然的热压和风压不能够将自然通风实现。尤其是噪音和空气污染严重的一些大城市，不适合直接的自然通风，因为这样会造成室外的噪音和空气进入室内，对于身体没有好处。

（二）风能的系统利用

清洁的可再生资源称之为风能，现如今，经常使用的风力能源系统是风车，一般情况下，可以利用45%左右的风能，在效率高的情况下可以达到70%，传统的蒸汽循环发电系统和水利发电系统是不能超过风能的。

建筑规划设计中的自然风

（一）建筑物朝向的分析

了解了风向，才能够确定其建筑物的朝向，例如，冬季和夏季风的速度和方向等，在一般情况下，应该使建筑的主立面朝向于夏季为主导向。因为夏季的主导风向是南向，并且会获得很多的太阳辐射力，因此，建筑的朝向最好的选择为南向。

（二）建筑物间距的分析

在建筑群的规划过程中，要让建筑的间距尽可能加大。如果间距较小的话，前排的建筑就会挡住后排的建筑，风压就会变小，通风就会不佳，间距大的话，风压就会变强，自然通风就会变的很好。（三）建筑群布局的设计

建筑群的基本布局应该采取散点式的分布，可以使公共的绿地、中心的建筑等等自由的分布，或者有规律的布置，这样就会取得较好的通风效果。路网的设计可采取以弯曲代替直线的方式，让良好的自然通风条件能够实现。把主通的风道设计在主要的道路上，然后沿着通风的廊道进入各个建筑，让自然风能够畅通。每个建筑的单体间，应该有秩序的排列，为防止相邻的建筑高度差太大，而形成下冲气流或者漩涡等等不良的高速气流。建筑群在布局上应该尽可量的采用夏季的主导风向，多层和低层的建筑，应该建立在主导风的进入位置，高层和小高层的建筑，应该建立在远离主导风向的位置。

建筑在设计中对自然风的利用

（一）在建筑中中庭的设计

建筑的中庭具备节约建筑能耗和调节室内微气候的作用，在不同的公共建筑应用中都是特别广泛的。大面积的玻璃围护结构是中庭的设计经常采用的，可以阻挡来自于室内长波的辐射，并且可以让阳光直接穿透室内，将热量的外溢有效的防止住，对于冬季的室内建筑温度可以有效的提高。

（二）建筑中建筑窗的设计

大部分的建筑可以经过门窗的设计，对于房间的对流通风或者单侧的通风实现自然的通风，但是窗户的气流量大小，是依据窗户的面积和自然风存在于竖向分布的情况来决定的。窗在设计上涉及到了开启的大小、高度、方位以及形状等等，他们都会直接影响着室内气流的情况。

建筑中通风换气塔的设计

热压通风的原理是风塔在设计中基本会用到的，会经过烟囱的基本效应，使得塔内的空气能够上下的流动。在夏季非常高的温度中，塔内的温度也是很高的，则烟囱的效应，就会使得室内的部分热空气抽入了塔顶，那么室内的空气就变为了庭院的凉空气，这样的流程，可以使在没有风的时候，室内也会拥有舒适的气流。而风塔因为下部的水盆和水景的结合下，会产生更佳的通风效果，水蒸气一直伴随着吸热的现象，使得风塔在竖向的空间内形成温差增加的效果，空气的流动呈现加速的状态，与此同时，水经过蒸发还会将空气干燥的状况有效改善。

（四）建筑中双层玻璃幕墙的设计

具有较好的节能潜力的系统则是双层玻璃幕墙的系统，包含走廊式、外挂式以及空气环流式双层玻璃幕墙等等形式，是具有生态性质的建造方式。在炎热的夏季，在双层玻璃幕墙中间拥有的遮阳百叶，可以极大程度的将较强的阳光辐射遮挡，累积在百叶和外层窗之间的全部热空气，会上升到最顶部而自然排出，使得夹层内的温度快速降低。在严寒的冬季，双层玻璃之间的空气层就会呈现与夏季不同的作用，会对于严寒的冬季起到保温的作用。另外，高层建筑的通风问题，双层的玻璃幕墙也可以有效的解决，在最外层的玻璃可以把高空的风力阻挡，让开窗后造成的紊乱能够直接避免，并且会由室内窗户，沿着玻璃幕墙的中间层部分，引入其新鲜的空气。总结：

在建筑的设计中应该考虑的核心部分则是自然的通风，建筑的设计人员在创新的过程中，一定要清晰的了解到自然通风存在的优点，要将相关的设计方法掌握，结合以往的建筑经验，运用其科学合理的建筑设计方法，将建筑的自然通风效果有效的改善，力求为我国创造出节能环保的建筑杰作。

参考文献：

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[2]王立滨.探讨建筑设计中自然风技术的应用[j].山西建筑2011（18）

[3]宋林.浅谈自然风在建筑设计中的运用研究[j].安徽建筑