自然通风在现代建筑中应用
建筑通风与空调系统
建筑通风与空调系统随着城市化的进程和人们对舒适生活的追求,建筑通风与空调系统在现代建筑中扮演着至关重要的角色。
它们可以有效地调节室内空气质量和温度,创造舒适的室内环境。
本文将探讨建筑通风与空调系统的原理和应用,以及其在能源节约和环境保护方面的作用。
一、建筑通风系统建筑通风系统是指通过自然或机械手段,将外界空气引入室内,并排除室内污浊空气的一种技术系统。
通风系统可以通过调节室内空气的流动来维持良好的空气质量,去除室内的异味和有害物质。
1. 自然通风系统自然通风系统是利用自然气流的力量来实现室内外空气交换的一种通风方式。
它通常通过设置建筑的开口和通风道来实现。
自然通风系统不需要额外的能源消耗,对于小型建筑和通风需求不高的场所非常适用。
2. 机械通风系统机械通风系统通过使用风扇或风机等机械设备来促进空气流动,以实现室内外空气交换。
机械通风系统可以根据需要精确地调节空气流量和方向,适用于大型建筑和通风需求较高的场所。
二、建筑空调系统建筑空调系统是指通过冷热源、传热设备和风道系统等组成的一种技术系统,用于调节室内空气的温度、湿度和洁净度,为人们创造舒适的室内环境。
空调系统通常分为中央空调系统和分体空调系统。
1. 中央空调系统中央空调系统是通过一套集中供冷供热设备,通过风管将冷(热)空气传送到各个室内空间,以实现整个建筑范围内的空调调节。
中央空调系统具有调节精度高、运行稳定等优点,适用于大型商业建筑和办公楼等场所。
2. 分体空调系统分体空调系统是将冷(热)源设备和室内机分开安装的一种空调系统。
它通过管道连接,将冷(热)空气输送到相应室内空间,实现单个房间或区域的空调调节。
分体空调系统安装简便、使用灵活,适用于住宅和小型商业场所。
三、能源节约与环境保护建筑通风与空调系统在能源节约和环境保护方面发挥着重要作用。
1. 能源节约建筑通风与空调系统可以通过合理的设计和运行,实现能源的高效利用。
例如,合理设置通风口和通风道,可以充分利用自然气流的力量,减少机械通风系统的能耗。
综合体建筑节能设计中自然通风应用
综合体建筑节能设计中自然通风的应用摘要:本文首先介绍了自然通风的原理,然后论述了自然通风的影响因素,最后探讨了自然通风在综合体建筑节能设计中的应用。
关键词:综合体建筑,节能设计,自然通风一、自然通风的原理分析我们平时说建筑的自然通风,实际上是经过物体设置的门窗,此时会有空气随着门窗等进入室内,并且流通,就会形成气流。
它会受到建筑物外表面的压力以及门窗开口的特点影响。
压力分布是动力,而各开口的特点则决定了流动阻力。
对自然通风来说,建筑中的空气运动主要有两个要素,风压以及室内外空气密度差。
两者可以独立对空气产生作用,也可结合到一起产生作用。
在具体的建筑里,很多时候都是上述两者融合到一起作用的,只不过两者有大有小而已。
因为气候以及风向和建筑的状态等等都会影响到风压,上述两者的结合并非是单纯意义上的组合,所以,设计者要深入的分析其中的要素,确保两者能够呈现出互相补充的作用,确保自然通风效果合理、有效。
二、自然通风的影响因素1 室外气象、环境因素室外气象参数随着季节、天气的变化而变化,这种室外气象参数的不稳定性导致了自然通风效果变得不稳定的计算表明,室外风速对室内自然通风的影响最大,当室外风速增加0.2m/s 时,相当于温差2.6℃的效果则表明受季节、室外风向、风速和气候的影响,自然通风的风量、风速、温湿度是不稳定的,必要时应设机械通风和空调系统起保障作用。
2 建筑结构形式自然通风的形成与建筑设计如建筑物的造型、朝向、围护结构保温情况,外墙外窗的遮阳情况,建筑空间的通风换气等密切联系。
长期以来建筑设计怎样来促进建筑物的自然通风和降低室温一直是研究讨论的话题。
首先,建筑物四周的风压分布,与该建筑物的几何形状如女儿墙、挑檐、屋顶坡度等有关,同时周边建筑、植被也会改变室外的风向或风速[3];其次,热压与建筑物的开口位置及室内外温差有关。
合理的建筑结构设计可以有效的组织通风,保持室内温度,改善室内空气品质。
将通风器设计安装在屋顶,同时也是最热的地方,并在各层设置了通风格栅,形成了良好的烟囱效应,为增加自然通风的余压值创造了条件。
自然通风在建筑设计中的应用(1)
自然通风在建筑设计中的应用作者:段晶晶贾永红来源:《城市建设理论研究》2013年第15期摘要:作为建筑节能设计的重要一环,自然通风设计能减少建筑运行费用,为人们提供自然、健康、舒适的环境,是一种健康、环保、可持续的节能方式,在建筑中得到广泛的应用。
本文对自然通风的原理、设计时要考虑的限制因素进行了分析,对自然通风在建筑设计中的应用实践进行了探讨。
关键词:自然通风建筑设计原理应用限制因素实践中图分类号:TU834.1文献标识码: A 文章编号:1.自然通风设计概述目前,许多建筑中都开始使用自然通风技术,之所以大力推崇此项技术,就是为了用其带替空调体系,降低能耗。
在此步骤中有两项内容是非常关键的。
首先是实现有效被动式制冷,在外界的温度以及湿度等非常小的时候,它能够在不使用能源的状态下进行降温减湿活动,将室内的温度和水分降低,确保给人一种舒适感。
它不仅能够降低对能源的使用,减少污染,而且是一种完全和谐的发展理念。
其次是能够带来非常清新的新风,对于提升人的身心健康来讲意义非常的重大。
目前空气质量下降的关键问题就是因为没有足够的新风进入其中。
长时间的使用空调,引发了许多问题,使用自然的通风能够将屋内的不清新的气体去除,而且还能够实现人与自然地和谐发展。
2.自然通风的原理对自然通风来说,建筑中的空气运动主要有两个要素,风压以及室内外空气密度差。
两者可以独立对空气产生作用,也可结合到一起产生作用。
在具体的建筑里,很多时候都是上述两者融合到一起作用的,只不过两者有大有小而已。
因为气候以及风向和建筑的状态等等都会影响到风压,上述两者的结合并非是单纯意义上的组合,所以,设计者要深入的分析其中的要素,确保两者能够呈现出互相补充的作用,确保自然通风效果合理、有效。
1.1利用热压实现自然通风热压差是形成建筑自然通风的一种手段,是由室内外空气的温度差引起的,也就是通常讲的“烟囱效应”。
当室内存在热源时,空气将被加热,密度降低,并且向上浮动,在建筑上部设排风口就可将污浊的热空气从室内排出,而室外新鲜的冷空气则不断从建筑下部流入,以填补上部流出的空气所让出的空间。
自然通风在建筑设计中应用
浅谈自然通风在建筑设计中的应用摘要:通风是指用自然或机械的方法向某一房间或空间送入室外空气,或由某一房间或空间排出空气的过程,送入的空气可以是处理的,也可以不经处理的,自然通风除了能够有效地实现室内环境的降温,还能够节约常规能源、减少环境污染,极大地改善室内环境品质。
关键词:自然通风建筑设计一、通风与建筑设计的关系挡风遮雨是建筑产生之重要原因。
从人类开始建筑房屋之时,防风是风和建筑之间重要的关系。
随着人类的探索,建筑技艺水平不断的提高,通风技术开始被人们所利用。
但这时期的利用还只是经验上的掌握。
随着工业文明的发展,到19世纪和20世纪的上半页,西方国家掌握了现代的通风空调技术,这时候,人们已经可以有效的控制建筑内的风了。
在20世纪下半页,在自然科学,社会科学和人文领域的不断的进步的推动下,通风空调技术在西方不再以只改变建筑室内热湿环境的身份而出现了。
通风空调技术开始对建筑设计及建筑师们产生了更为深刻的影响。
二.自然通风的原理1、利用风压实现自然通风所谓风压,是指空气流受到阻挡时产生的静压。
当风吹向建筑物正面时候,受到建筑物表面的阻挡而在迎风面上静压增高,产生正压区,气流再向上偏转,同时绕过建筑物各侧面及背面,在这些面上产生局部涡流,静压降低,形成负压差,风压就是利用建筑迎风面和背风面的压力差,室内外空气在这个压力差的作用下由压力高的一侧向压力低的一侧流动。
而这个压力差与建筑形式、建筑与风的夹角以及周围建筑布局等因素相关。
当风垂直吹向建筑正面时,迎风面中心处正压最大,在屋角及屋脊处负压最大。
我们通常所说的“穿堂风”就是典型的风压通风。
2、利用热压实现自然通风热压通风即通常所说的烟囱效应,其原理为室内外温度不一,二者的空气密度存在差异,室内外的垂直压力梯度也相应有所不同,此时,若在开口下方再开一小口,则室外的空气就从此下方开口进入,而室内空气就从上方开口排出,从而形成“热压通风”。
当室内外空气温差越大,则热压作用越强,在室内外温差形同和进气、排气口面积相同的情况下,如果上下开口之间的高差越大,热压越大。
自然通风在建筑设计中的应用(3)
自然通风在建筑设计中的应用作者:代建宏来源:《城市建设理论研究》2013年第26期摘要:作为建筑节能设计的重要一环,自然通风设计能减少建筑运行费用,为人们提供自然、健康、舒适的环境,是一种健康、环保、可持续的节能方式,在建筑中得到广泛的应用。
本文对自然通风的原理、设计时要考虑的限制因素进行了分析,对自然通风在建筑设计中的应用实践进行了探讨。
关键词:自然通风建筑设计应用中图分类号:TU2文献标识码: A自然通风是指利用空气温差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气。
这是一项传统的建筑防热技术,在世界各地的传统民居中,得到了广泛的应用。
1.自然通风设计概述目前,许多建筑中都开始使用自然通风技术,之所以大力推崇此项技术,就是为了用其带替空调体系,降低能耗。
在此步骤中有两项内容是非常关键的。
首先是实现有效被动式制冷,在外界的温度以及湿度等非常小的时候,它能够在不使用能源的状态下进行降温减湿活动,将室内的温度和水分降低,确保给人一种舒适感。
它不仅能够降低对能源的使用,减少污染,而且是一种完全和谐的发展理念。
其次是能够带来非常清新的新风,对于提升人的身心健康来讲意义非常的重大。
目前空气质量下降的关键问题就是因为没有足够的新风进入其中。
长时间的使用空调,引发了许多问题,使用自然的通风能够将屋内的不清新的气体去除,而且还能够实现人与自然地和谐发展。
2.自然通风的原理对自然通风来说,建筑中的空气运动主要有两个要素,风压以及室内外空气密度差。
两者可以独立对空气产生作用,也可结合到一起产生作用。
在具体的建筑里,很多时候都是上述两者融合到一起作用的,只不过两者有大有小而已。
因为气候以及风向和建筑的状态等等都会影响到风压,上述两者的结合并非是单纯意义上的组合,所以,设计者要深入的分析其中的要素,确保两者能够呈现出互相补充的作用,确保自然通风效果合理、有效。
2.1利用热压实现自然通风热压差是形成建筑自然通风的一种手段,是由室内外空气的温度差引起的,也就是通常讲的“烟囱效应”。
自然通风在建筑设计中应用
浅述自然通风在建筑设计中的应用摘要:本文通过建筑设计实现的自然通风,不但能使建筑获得良好的室内环境条件,而且具有节约能源、造价低廉的特点。
介绍在建筑设计中实现自然通风的几种技术;探讨建筑布局、建筑平面、建筑剖面与建筑构件在实现建筑自然通风中的作用与方法。
关键词:建筑设计;自然通风;技术;幕墙前言自然通风是指利用建筑内外风力或热压造成的风来促使空气流动而进行的通风换气。
自然通风的作用体现在两方面:第一,实现有效的被动式制冷。
这意味着在不消耗不可再生能源的情况下,降低室内气温,带走潮湿空气,并以气流降低皮肤温度,达到人体热舒适。
第二,提供新鲜、清洁的自然空气,以维持室内空气的卫生,有利于人的生理和心理健康。
建筑通风的设计方法,是以建筑设计配合室外通风条件,提高室内有效风速,从而达到通风换气的目的。
如今,空调的使用,人们可以主动地控制居住环境,而不是被动地适应自然;也使人们渐渐淡化了对自然通风的重视。
在全球能源与资源短缺、环境严重破坏时,建筑师将不得不重新审视自然通风这一传统技术。
通过建筑设计等传统的建筑通风技术,不但能使建筑获得良好的自然通风,而且具有节约能源、造价低廉的特点。
长久以来,人们积累了丰富的经验,不同地理位置和气候条件都有相应的通风措施,利用风来使室内变得凉爽和舒适。
从中国传统堪舆中的“藏风聚气”到古代中东地区招风塔和招风斗,都充分体现了各国人民在利用自然风方面的聪明才智。
这些传统的技术较好地适应了当地的自然环境与气候条件。
这些技术至今仍然值得借鉴,一些建筑师在现代建筑中也发展了传统的自然通风技术。
1建筑布局与自然通风建筑布局是建筑设计的前期工作,对自然通风的效果影响很大。
建筑群的布局方式一般有以下5种:并列式、错列式、斜列式(统称为行列式)、周边式和自由式。
各种布局对建筑自然通风的效果不同,在设计中应予以注意。
高低建筑、长短建筑相结合的不同布局、建筑布局不同的疏密关系以及建筑院落开口的方向等等也都会对建筑的自然通风带来一定的影响2建筑平面与自然通风2.1设置天井进行自然通风我国地域辽阔,南北的气候条件及地理环境差异极大,却在居住形态上都脱离不了“院”的干系,基本上都可以概括为“合院式”民居。
浅析自然通风技术在建筑节能中的应用
要求 ,在 空气 流动的房 间内可 以提高人们 的舒适性 , 过 自 通 然通风增加 水分的蒸发 ,达 到降温的效果 ,提高人们 的舒适
性 ,同时达到节能 的目的。 结构降温通 常就是采取 自然风 的降温效应在夜 间通 过 自 然途径使热 量从 建筑物 中释放 出去 ,以减轻 白天 的冷 负荷。 使 白天储藏 于建 筑 中的热量在夜 间散 发出去 , 自然通风 是非
断减少 ,造成室 内空气污浊 ,品质、热舒适度 下降 ,严重影
响人们的身心健康。据粗略统计人的一生8% 9 % 0一 0 的时间是
在室 内度过 的 ,这其 中包括人们 的居所、工作 、学 习以及娱
乐场所 。随着室内空气质量 的恶化和 能源 的消耗越 发严重 ,
2 0 年 一 场 前所 未 有 的 非 典 灾 害 ,使 得 自然 通 风 更 是 被 业 界 03 和公众所重视。
( 热压工作原理 1)
热压 的原 理就是利 用建筑 内部空气 的热压 差—— 即 “ 烟
囱效应 ”来实现建筑通风 。它的原理就是利 用热 空气上升 ,
室 外 新 鲜 冷 空 气 进 入 建 筑 的底 部 ,通 过 建 筑 上 部 开 设 的 通 风 口将 室 内污 浊 的 空 气 排 出 ,从 而 实 现 建 筑 节 能 ( 4)。 热 图
浅 析 自然 通 风 技 术 在 建 筑 节 能 中 的应 用
A nay i t a ntl ton i l ssofna ur lve ia i n buidi ne g —s vi e hno og n t l ng e r y‘ a ng t c — l y i he
3 一 1 c,人在 自然通风 的条件 下仍然感觉到舒适 ( O 3 c 但是如
风能利用在建筑设计中的方案
风能利用在建筑设计中的方案现代社会对可再生能源的需求越来越高,其中风能作为一种清洁且可持续的能源被广泛关注和利用。
在建筑设计中,合理利用风能可以实现能源的高效利用和环境的可持续发展。
本文将探讨风能在建筑设计中的方案,并分析其可行性和优势。
一、被动式风能利用方案被动式风能利用方案是指通过建筑的设计和结构来最大化地利用风能,而不需要额外的机械设备。
下面介绍几种常见的被动式风能利用方案:1. 自然通风系统自然通风系统是通过建筑的适当设计来实现室内外自然空气的流动,以实现室内空气的优化循环。
例如,在建筑物中设置合适大小和位置的窗户、门以及通风管道,可以利用自然气流带动室内空气的流动,减少对空调系统的依赖,降低能源消耗。
2. 风塔和风帘风塔是一种通过建筑结构来引导风流的装置,常见于中东地区的建筑物中。
风塔通过设计特定的形状和位置,可以促使自然风进入建筑内部,并增加室内空气的流动。
风帘则是一种类似于垂直帘幕的装置,可以通过建筑外部的风力带动,实现室内空气的流通。
3. 屋顶翘角设计屋顶翘角设计是一种利用风的气流来实现室内通风的方法。
通过改变建筑屋顶的形状和角度,可以促进气流流经建筑物,并产生负压效应,从而实现室内空气的自然流动和通风。
二、主动式风能利用方案主动式风能利用方案是指通过机械设备和技术手段来收集和利用风能。
下面介绍几种常见的主动式风能利用方案:1. 风力发电系统风力发电系统是目前应用最广泛的主动式风能利用方案之一。
通过在高处安装风力发电机组,利用风力旋转风力涡轮并驱动发电机,将风能转化为电能。
风力发电系统能够为建筑物提供可持续的电力供应,并减少对传统能源的依赖。
2. 风能热水供应系统风能热水供应系统利用风能驱动风力涡轮,通过转动风力涡轮带动热水泵或者加热器,从而供应热水。
这种系统不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以减少温室气体的排放。
3. 压缩空气储能系统压缩空气储能系统是一种通过利用风能将空气压缩储存,然后再释放压缩空气产生动力的技术。
现代建筑屋顶与建筑的自然通风
现代建筑屋顶与建筑的自然通风现代建筑设计的一个重要方面是如何在室内创造舒适的空气环境。
而建筑的自然通风是实现这一目标的一种重要方式。
本文将探讨现代建筑屋顶与建筑的自然通风的重要性以及实现自然通风的几种方法。
一、现代建筑屋顶与建筑的自然通风的重要性现代建筑由于密封性较高,室内空间常常缺乏自然流通的空气。
而空气质量差会对人们的健康和舒适感造成很大影响。
因此,通过设计和利用屋顶与建筑的自然通风,可以改善室内空气质量,提供舒适的环境。
首先,自然通风可以解决室内空气质量问题。
室内常常存在各种污染物质,如甲醛、二氧化碳等。
良好的自然通风系统可以将这些有害物质排放到室外,保持室内空气的新鲜和清洁。
其次,自然通风可以调节室内温度。
通过利用气流的引导和控制,室内的热空气可以被排走,从而降低室内温度。
这有助于节能和减少对空调系统的依赖,降低能源消耗。
最后,自然通风可以提供人们所需的舒适感。
新鲜的空气和适宜的温度可以增强人们的工作和生活效率。
同时,通过自然通风使室内空气流动,可以减少潮湿和霉菌滋生,改善室内环境质量,减少疾病的发生率。
二、实现自然通风的几种方法1. 设计合理的通风口和通风通道:在建筑设计阶段,应合理安排通风口和通风通道的位置和尺寸。
合适的通风口和通风通道可以使气流顺畅地进入室内并排出室内的热空气和污染物质。
2. 使用自动调节系统:现代建筑中常常配备自动风速调节系统,可以根据室内外温度的变化自动调节通风量。
这样可以保证在不同季节和天气条件下,室内的通风效果始终保持在最佳状态。
3. 利用屋顶和立面的特殊设计:通过设计屋顶和立面的特殊结构,可以促进自然通风。
例如,在屋顶上设置型材和风口等设施,可以引导气流进入室内。
在立面上设置凸窗和凹槽,可以形成气流的抓手,增强通风效果。
4. 运用自然元素:利用自然元素,如绿化屋顶和庭院,可以加强建筑的自然通风。
绿化屋顶可以吸收阳光和热量,减少热岛效应,同时提供良好的通风效果。
小议现代建筑设计中的自然通风
2 需 要 隔热 的外墙 做 成 带有 空 气 间层 的 空心 夹 层墙 , 并 在 下 部 和上 部分 别 开有 进 风 口和 出风 口 。 通风 间层 厚 度一 般 为 3 0 ~1 0 0 am。 r 夹层 内 的 空气 受 热 后 上升 , 在 内部形 成 压 力 差 , 带动 内部气 流运 动 , 从 而 可 以 带走 内 部 的热量 和 潮气 。外 墙加 通 风 间层后 , 其 内表 面 温度 可 大 幅度 降低 , 而且 日 辐射 照 度愈 大 , 通 风 空气 间层 的隔热 效果 愈显 著 , 故对 东 西 向墙更 为 明显 。
0 引 言
建筑通风的目的是提供人们呼吸用的新鲜空气或在夏季降低室内温度。
空调 技术 的产 生与 成熟 , 使 人们 可 以在 一个 完全 封 闭 的空 间 内创 造 出一个 独 立 的小气 候 , 使室 内的温 度 和湿 度始 终 控制 在相 对 舒 适 的范 围 内 。但 空调 并 不是万能的, 它在 现代 建 筑 中 的广泛 使 用所 带来 的负 面影 响 已经 引 起 了人 们 的警 惕 , 并 着 手研 究相 应 的解 决 措施 。 给建 筑 以适 当 的 自然 通风 是 减 少使 用 空调 负 面影 响 的有 效方 法 之一 。 自然 通风 的 建筑 可 以 降低 空调 耗 电 量 , 进 而 降低 生 产 这些 电能 的不 可再 生 资 源 的 消耗 量 和C O 2 向 大气 的排 放 量 ; 对 人 体
2 . 5双层玻 璃 幕墙
而言 , 自然通风可减少“ 空调病” 和各种通过空气传播 的疾病 的发病率。
1 自然通 风 技术 的原 理
自然通风是 由来 自室外风速形成 的“ 压差” 和建筑表面的洞 口间位置及
浅议自然通风在住宅设计中的合理运用
外使用 、绿化 、通风、防火或其它方面要求 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 , 筑 日照 间距 较大时 , 建 后排建筑 的风压较强 , 然 通风 自 效果愈好 。所以在住宅群设 计中 , 大部分住宅楼 的间距 , 加 形成绿地 , 对 改善绿地下风侧住宅 的 自然通 风有较好的效果 。同时在 条件许可 的时 候, 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 , 可 以利用住宅 山墙间 的空气 射流 , 改善 下风方向住 宅和 自然通 风 , 效果显 要 的意义。 著。山墙 间距的大小 , 取决于住宅间距 。 住宅问距越大 , 的间距也应 山墙 1 自然通风的理论机理 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 建筑物 中的 自 然通风 ,关键在于室内、外空气之间存在着压力差 。 距 , 防、 对消 绿化和道路交通有不利的影响。 形成空气压力差 的原 因有二 :一是热压作用 ;另一个 是风压作用 。 2 调整建筑 内部布局 以组织穿堂风 . 4 1 利用风压实现 自然通风 . 1 所谓 “ 穿堂风”是指 风从建筑迎风 面的进 风 口吹人室 内。穿过房 风压 是指 空气流受 到阻挡时产生的静 压。在具有 良好外 部风环境 间,从背风面的出风 口流出。显然进风 口和 出风 口之 问的风压差越大 , 的地 区,风压 可作为实 现 自然通 风的主 要手段 。当风吹过建 筑物 时 , 房屋 内部空气 流动阻力越 小 ,通风越流畅 。此 时房 屋在通风方 向的进 由于建筑物的阻挡 ,迎风 面气流受阻 ,静压增 高 ;侧风 面和背风面将 深不能太大 。否则就会通风不畅。 产生局部涡流 ,静压降低。这样便在迎风 面与背风面之问形成压力 差 , 应该尽 量组织好 室内 的通 风 :主要房 间应该 朝向 主导风迎 风面 , 室内外 的空气 在这个压力差 的作用下由压力高 的一侧向压力低 的一侧 背风面则布置辅助用 房 ;利用建 筑内部的开 口,引导 气流 ;建筑的风 流动。 口应该可调节 ,以根据需要改变 风速 风量。室 内家具 与隔断布置不应 1 利用热压实现 自然通风 . 2 该阻断 “ 穿堂风 ”的路线 ;合理 的布局家具与隔断 ,还能让风的流速 、 自然通风 的另一原理是 利用建 筑内部空气 的热压差——即通 常讲 风量更 加宜人 。 的 “ 囱效应 ”来实 现建筑 的 自 通风。 由于建 筑物内外空气 的温 度 2 维护结构开 口的设计 烟 然 . 5 差产生 了空气 密度 的差别 ,于是形成压力差 ,驱使室 内外 的空气流动 。 建 筑物开 口的优化配置 以及开 口的尺寸、窗户 的型式和开启方式 , 室 内温度高的空气 比重 小而上升 ,并从建 筑物上部风 口排出 ,这时会 窗墙 面积比等的合理设计 ,直接影响着建筑 物内部的空气流 动以及通 在低密度空气原来 的地方 形成负压 区,于是 ,室外温度 比较低而 比重 风效果 。根据测定 ,当开 口宽度为开问宽度的 1 — , ,开 口大小为 / 2 3 3时 大的新鲜空气从建筑物 的底 部被吸入 ,从 而室内外 的空气源 源不断地 地板总 面积 的 1 % 2 %时,通风效果最佳 。开 口的相对位置对气 流路 5 一5 进行流动。 线起着 决定作 用。进风 口与出风 口宜相对错开 布置 ,这样可 以使气 流 2 住 宅设计 中实现 自然通风的方式与分 析 在室 内改变方向 ,使室内气流更均匀 ,通风效果更好。 建筑物 中的 自然通风在 实现原理上 由 “ 风压”和 “ 热压 ”引起的 2 合理利用烟囱效 应 . 6 空气流动。在实践中 ,往往 由于条件所限 制,单 纯利用风压或 热压不 高层建筑 内部 一般设置数 量不等的楼梯间 、排风道 、送风道 、排 能满足通 风需要 ,因此又可 以 由风压和热压结合 ,甚至采用机 械辅助 烟道 、电梯井及管 道井等竖 向井 道 ,当室内温度高 于室外温度时 ,室 自 然通风 。下面介绍在住 宅设计 中如何达到最佳的通风效果。 内热空气 因密度小 ,便沿着这些垂 直通 道 自然上升 ,透 过门窗缝隙及 2】 建筑群的布局 . 各种孔 洞从高层部 分渗 出 ,室外 冷空 气因密度大 ,由低层 渗入 补充 , 建筑群 的布 局对 自然风 的引人有很大影 响 ,在设计时尽量避免 建 这就形成烟囱效应 。 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 烟 囱效应 是室 内外 温差形成 的热 压及室 外风压 共同作 用的结果 , 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 通 常以前者为主 ,而热压 值与室 内外温差产生 的空气密度差及进 排风 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 口的高度差成正 比。这说 明 ,室 内温度越 是高于室外温度 ,建筑物越 高 ,烟囱效应也越 明显 ,同时也说 明,民用建 筑的烟 囱效应一般 只是 阻隔冬季东北风 的作用 。 22 建筑物 的朝 向 . 发生在 冬季。就一栋建筑物 而言 ,理论上视建筑 物的一半高度位置 为 要确 定建筑物 的朝 向 ,不但要 了解 当地 日照量较 多的方向 ,还要 中和面 ,认为中和面 以下 房间从室外渗入 空气 ,中和面 以上房 间从 室 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 内渗 出空气 。 的温度 。 在烟 囱效应 的作用下 ,室内有组织的 自然通风 、排烟排气得 以实 每 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 现 ,但其负面影响也是多方 面的 : 首先 ,风沙通过低层部分各种孔洞 、 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 缝 隙吹人 室内 ,消耗 热量并 污染 室内 ;其次 ,风通过 电梯井 由底层厅 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 门人 口被抽 到顶层 的过程 中 , 致梯 门不能正常关闭 ;第三 ,当发生 导 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 , 火灾时 ,随着室 内空气温度 的急剧升高 ,体积迅速增 大 ,烟 囱效应更 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 、夏 加 明显 ,此时 ,各种 竖井成为拔火拔 烟的垂直通道 ,是 火灾垂直蔓延 季的房间采暖空调负 荷的角度来讲 ,南 向都是建筑物朝 向最好 的选择 。 的主要途径 , 而助长火势扩大灾情 。 从 结语 而且选 择南 向这 样的朝 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 在对现代建筑 的室内环境舒适度进行 降温设计时 ,应 当优先考虑 面问题。 自然通风技术 。自然通 风设 计是一个系统设计 的过程 ,需要 涉及到多 2 建筑 物的间距 . 3 专业 知识的配合 。建筑设 计者应该从建筑 物的规 划 、建筑单体 设计到 住宅主要朝 向 ( 为南 向或偏南 向)前后与其它住 宅之间 ,应 构造设 计的整个过程 中都 对 自然通风 的可应用性 和效果仔细考 虑 ,有 一般 有一定的间隔距离 ,而这 个距离通常是 由建 筑 日照要求决 定的 ,所 以 效 地利用 自 通风解决住宅 中热舒适性和空气质 量问题 ,在不增加住 然 称其为 日照间距 ,这是 因为房屋前后 的 日照间距 ,通 常大于它们在室 户 投资 的情况下 ,就能营造一个健康 、舒适的居室环境。
现代建筑设计中的自然通风
屋面防水层 。2 利用坡屋顶 自身结 构 , ) 在结构层 中 间设 置通风 隔
热 层 , 可 得 到 较 好 的隔 热 效 果 。 也
2 1 控 制 建筑布局 与体 型 .
. 建筑 总平 布 局 受 很 多 因 素 控 制 , 生 态 的 角 度 上 , 响 布 局 2 5 通 风 墙 体 从 影 通风墙体即将需 要隔 热 的外 墙做 成带 有空 气 间层 的空心夹 的主要有 阳光与风 向 。建 筑布 局 对 自然 通 风 的效 果影 响 很 大 。
利 热压 不能满足通 风需要 , 因此 又 可以 由风压 和热压 结合 , 至采 空隔热层 。这种做法把通风层设 置在屋 面结构层 上 , 用 中间的 甚 达 另外 架空板 还保 护 了 用机械辅助 自然通风 。下 面介 绍适用 于现 代建 筑 的一 些 自然通 空气 间层 带走热量 , 到屋 面降温 的 目的 ,
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20 0 6 年 6 月
第3 2卷 第 1 1期
山 西 建 筑
SHANX I ARCHI TECTURE
Vo . 2 No 1 13 . 1
J n 2 0 u . 06
・1 ・ 5
文 章编 号 :0 96 2 {0 6)10 1 2 10 .8 5 20 1 .0 50
穿 是 源、 持 良好 的室内空气 品质 的双重 压力 下 , 保 全球 的科学 家不 得 然通风 中效果最好 的方 式 。所 谓“ 堂风 ” 指风从 建 筑迎 风面 穿 从 不重 新 审视 自然 通 风 这 一 传 统 技 术 。 在 这 样 的 背 景 下 , 自然 通 的进 风 口吹 人 室 内 , 过 房 子 , 背 风 面 的 出 风 口吹 出 。 把 风这一传统建筑生态技术重新 引回现代建筑 中 , 有着 比 以往更 为 应该 尽量组织好 室内的通风 : 主要房 间应该 朝 向主导风迎风 背风 面则布 置辅助 用房 ; 利用 建筑 内部 的开 口 , 导气流 ; 引 建 重要 的意 义 : 自然通 风 不仅 能够有 效地实 现室 内环境 的降温 , 还 面 , 以根据需要改 变风速风 量。室 内家具 与隔 能够 节 约 常规 能源 、 少 环 境 污 染 , 时 还 能 够 极 大 地 改 善 室 内 筑 的风 口应该 可调节 , 减 同 断布 置不 应该 阻断“ 穿堂 风” 的路 线 ; 合理 的布 局家 具与 隔断 , 还 环境 品质 。
建筑自然通风设计及屋顶的应用
中图分类号: U 2 T 2
文献标识码 : A
文章编号 :0 6 4 1 (0 0) — 12 0 10 — 3 12 1 0 0 9 — 1 4
1自然通风的原理与模式 室内热负荷 形成 的热压加强自然通风。 室内分隔的形式直接影响通 建筑 的自然通风从动力来源上可分为完全 自然通 风和 机械辅 风气流的组织和通风量。 建筑 内竖直通道 或风管可以利用竖直通道 助 自然通风两种模式。完全 自然通风是 由来 自室外风速形成 的” 压 产生的烟囱效应有效组织 自然通风。 4) ( 室内人员。 内人 员密度和 室 差” 和建筑表面的洞 口间位置及温度造成 的“ 温差” 形成的室 内外空 设备、 照明得热 的影响。对于建筑得热超过 4 W/ z O m 的建筑 , 可以根 气 流 动 。按 照 热 力 学原 理 , 建筑 室 内 温度 有沿 高 度 逐 渐 向上递 增 的 据 建筑 内热 源 的 种 类和 分 布 情 况 , 适 当的 区域 分别 设 置 自然 通 风 在 特点。该特点是建筑随层高增加而使上下之间温差加剧的主要原 系统和机械制冷 系统。工 作时间将影响其它辅助技术的选择( 如晚 因, 设计师也经常利用这一点 , 挖掘建筑 自然通风的潜力。 机械辅助 间通风 系统 ) 。 自然通风是利用温差造成 的热压和机械 动力相 结合而形成的室 内 2 . 4室外空气湿度 的影响。应用 自然通风对降低室内空气温度 外空气对流。与完全 自然通风相 比, 虽然建筑 内局部作 为辅助动力 效果 明显 , 但对调节 或控制室 内空气的湿度 , 效果甚微。 因此, 自然 的机械装置要消耗一定 的能源 ,但通过 这种装置重新组织气流 , 甚 通风措施一般不能在非常潮湿的地区使用。 至 在局 部 “ 迫 ” 流 改 向 , 以使 自然 通 风达 到更 好 的效 果 。 在 这 强 气 可 3屋 顶 在 完全 自然 通 风 中 的作 用 两种通风模式 中, 屋顶都是形成温差 , 组织气流的重要环 节, 在整个 当室内存在贯穿整幢建筑的“ 竖井 ” 空间时 , 可利用其上下两 就 自然 通 风 系统 中起 着重 要 作 用 端 的温 差 来 加 速 气 流 , 带 动 室 内 通 风 , 实 质 就 是 “ 差— — 热 以 其 温 2自然通风 系统设计 中的限制性条件 压——通风” 的原理。 作为建筑共享空间的中庭就可 以胜任这个“ 竖 21 内 得热 量 的 限制 。 应 用 自然通 风 的前 提 是 室 外 空气 温度 井 ” 职 能 , 般 来 说 , 所 占 空 间 比例 以超 过 整 幢 建筑 的 1 .室 的 一 其 , 3为 比室 内低 , 过 室 内空气 的通 风换 气 , 室 外 风 引入 室 内 , 通 将 降低 室 内 宜 。 这种 中庭 的屋 顶 一 般 都 具 备两 项 性 能 :1它 们 能让 阳 光 射入 中 () 空气的温度。 显然 , 内、 很 室 外空气温差越大 , 通风降温的效果越好。 庭 , 将中庭 内空气加热并产生上下温差 ;2) ( 它们是全部或局部可开 对于一般 的依靠空调系统 降温 的建筑而言, 应用 自然通风 系统可以 启 的, 在需要通风时能让气流找到出 口。赫尔佐格设计 的德 国林茨 在适当时间降低空调运行负荷 , 典型 的如空调系统在过渡季节 的全 城 的 H L O Z大街住宅区, 每幢住宅楼 的显著特征是带玻璃顶 的共享 新风运行。对于完全依靠 自然通风系统进行降温的建筑 , 其使用效 中庭。 这个中庭贯穿建筑 五层并稍稍 高出两侧房间的屋面。 天, 冬 阳 果则 取决 于很 多 因素 , 筑 的 得 热 量 是 其 中 的 一 个 重 要 因 素 , 建 得热 光 透 过 玻 璃 屋 顶 直 射 进 来 , 庭屋 项 的 侧 窗 关 闭 , 中庭 成 为 一 个 中 使 量 越 大 , 过 降温 达 到 室 内舒 适 要 求 的 可 能 性越 小 。 现 在 的研 究 结 巨大 的 “ 房 ” 到 了 夜 晚 , 天 中庭 储 存 的热 量 又 可 以 向两 侧 的房 通 暖 , 白 果表 明, 完全依靠 自然通风降温的建筑 , 其室内的得热量最好 不要 间辐射; 夏天, 中庭屋顶的侧窗开启 , 将从 门厅引进 的 自然风 带着热 超 过 4 W/ 2 O m。 量 一并 排 出 , 建筑 在 夜 间能 冷 却 下 来 。 当建 筑 体 量 小 , 使 内部 的 “ 竖 22建筑环境的要 求。 . 应用 自然通风降温措施后, 建筑室内环境 井” 间高度不够形成有效温差时 , 空 也可以做成 冲出屋 面的竖向突 在很大程度上依靠室外环境进行调节 , 除了空气的温 、 湿度参数外 , 兀空间。如何使那些突出屋面 的部分在外观上和屋顶协调 , 甚至使 室 内 的空 气 品质 和 噪 音控 制也 将被 室外 环 境所 破 坏 。 根据 目前 的 一 其 成 为 整 个 建 筑 造 型 的亮 点 , 每 个 建 筑 师 来 说 既 是 挑 战 , 对 更是 机 些 标 准 要 求 , 采用 自然 通 风 的建 筑 ,其 建 筑 外 的噪 音 不 应 该 超 过 遇 。 7d ; 其在 窗户 开 启 的时 候 , 该 保 证 室 内 周 边地 带 的 噪音 不超 0B 尤 应 4屋 顶 在机 械 辅 助 自然通 风 中的 作 用 过 5 d 。同时 , 5B 自然通 风 进 风 口的室 外 空气 质 量 应 该 满足 有 关 卫生 对于 很 多 地 区 的建 筑 来 说 , 完全 自然 通 风 并 不是 每 个 季 节都 适 要求。 宜的; 有些建筑 受特定 条件 的制约 , 也不具备低进高 出的气流走廊。 23建筑 条件的限制。 . 应用 自然通风的建筑 , 在建筑设计上应该 这时的建筑 自然通风就必须借助机械装置 的辅助 , 或者是根据不 同 参 考 以 上两 点 要 求 , 分发 挥 自然 通 风 的优 势 。 充 时段 、 同季 节进 行完 全 自然 通 风和 机械 通 风 的轮 换 。在 酷 热 或 严 不 (】 1建筑位置。 周围是 否有交通 干道、 铁路等。 一般认 为, 建筑的 寒季 节, 建筑 的门窗关 闭, 新鲜的空气通过屋顶上风塔的机械抽风 立面应该离开交通干道 2 装置被 弓 到风道 中, I 然后进入各层楼板的夹层空间 , 进而 或者 , 在设计通风系统时 , 将靠 近交通 干道 的地 方作 为通风 的排 风 在楼板低压发散装置的辅助下进入室 内; 而废气的排 出是通过走道 侧 。 区的主导风 向与风速。根据 当地的主导风 向与风速确定 自然 和楼梯间的抽风作用 , 终又 回到风塔 上部 , 地 最 经过热 回收和蒸发冷 通风系统的设计 , 特别注意建筑是否处于周 围污染空气的下游。周 却装置 , 最终 由风斗排 出, 这时采用的就是机械辅助 的自然通风模 围环 境 。 由于城 市 环 境 与 乡村 环 境 不 同 , 建 筑 通 风 系统 的影 响也 式 。 太 阳能 集 热 片被 集 成 在 中 厅屋 顶 的吸 热 强 化 玻璃 中 , 吸 收 的 对 其 不同 , 特别是建筑周围的其它建筑 或障碍物将影响建筑周 围的风 向 热能用于驱动 机械抽风装置。 和 风速 、 光和 噪音 等 。( 建筑 形 状 。形状 建筑 的宽度 直接 影 响 自 采 2) 总之 , 自然 通 风 技 术作 为 一 种 与 气 候 相 适 宜 的生 态 ��
自然通风在现代建筑设计中的应用
■—■.拍 I
通风墙体
26 双层玻 璃 幕墙 .
双层幕墙又称 ‘ 呼吸的皮肤 ’由内外两道幕墙组成 。两层 会
玻璃幕墙之 间留一个 空腔, 空腔的两端有可 以控 制的进风 口和 出 风 口。 在冬季, 关闭进出风 口, 利用“ 温室效应 ’ 提高 围护结构表面 的温度 ; 夏季. 打开进 出风 口, 利用“ 囱效应 ” 烟 在空腔 内部 实现 自 然通风 。为了更好地 实现 隔热, 通道 内一般 设置有百叶等 遮阳装
般为 3 ~0m 0 10 m。夹 层 内 的 空 气 受 热 后 上 升 。 内 部 形 成 压 力 在
差, 带动 内部气流运动, 从而可以带走 内部的热量和潮气 。外墙加 通风 间层后 , 内表 面温度可大 幅度 降低, 其 而且 日辐射 照度愈大. 通风空气 间层 的隔热效果愈显著, 故对 东西向墙更为 明显 。如 图 1 所示 是通风 墙体 的示 意图和 典型构造做 法。
不重 新 审视 自然 通 风 这 一 传 统 技 术 。 这 样 的背 景 下 。 自然 通 在 把
24 屋顶 的 自然 通风 -
通风隔热屋面通常有 以下两种 方式 : 在结构层上部设置架 ①
空 隔热 层 。 这种 做 法 把 通 风 层 设 置 在 屋 面 结 构 层 上 , 用 中 间 的 利 空 气 间 层 带 走 热 量 , 到 屋 面 降温 的 目 的. 外 架 空 板 还 保 护 了 达 另
风 , 样 形象 的 背 后 。 着 劳 动 人 民 对 利 用 自然 通 风 技 术 的 朴 这 隐藏
然通风 中效果最好 的方式 。所谓“ 穿堂风 ” 是指风从建筑迎风面
建筑设计中的自然通风策略
建筑设计中的自然通风策略随着建筑行业的不断发展,能源的有效利用和环境保护逐渐成为设计师们关注的重要问题。
自然通风作为一种绿色建筑设计策略,通过自然的气候条件来优化室内空气质量,提高居住和工作环境的舒适度,从而减少对机械通风系统的依赖,降低能源消耗。
本文将探讨自然通风的基本原理、设计策略及其在建筑实践中的应用。
自然通风的基本原理自然通风主要依赖于气温差异和风压差等自然因素,通过建筑的开口(如窗户、门、天窗等)实现空气的流动。
自然通风的基本原理包括:气温差原理在不同气温条件下,热空气较冷空气轻,会自然上升并形成气流带动冷空气进入。
当室内外温差较大时,热空气从室内上升后通过窗户或天窗等开口排出,同时冷空气就会从其他开口流入,以保持室内空气的新鲜。
风压差原理当外部有风吹过建筑物时,会在建筑物的一侧产生较高的风压,而在背风面则形成负压。
这种压力差异促使新鲜空气沿着窗户或其他开口流入,而使得室内污浊空气被排出。
弧形气流原理随着建筑物形状和布局的不同,当外部风流经过建筑物时,会形成弧形气流,这种气流特征能够有效地引导空气进入建筑物。
通过充分理解这些原理,建筑师可以在设计阶段合理安排开口位置与大小、室内空间布局等,以达到良好的自然通风效果。
自然通风设计策略在实际的建筑设计中,以下一些策略可以有效地实现自然通风。
1. 开口布局合理布置房间中的开口是实现自然通风的关键。
开口应根据主导风向进行设计,以确保足够的新鲜空气能进入室内。
通常需要遵循以下原则:采用交叉通风:将开口设置在对角线上,借助主导风向实现两个方向之间的空气交换。
高低开口结合:低处设置进气口,高处设置排气口,以确保在夏季及冬季都能形成有效的对流。
考虑使用天窗或屋顶窗:这些开口通常能有效采光并促进热空气上升,有助于更好的通风。
2. 建筑形态与朝向建筑物的整体形态与朝向直接影响自然通风效果。
为了提高自然通风效率,设计时应注意:在有较强主导风向的位置设置大面积的窗户,使得更大面积可供空气进出,提高换气率。
建筑自然通风案例
建筑自然通风案例
案例一:悉尼歌剧院
悉尼歌剧院是澳大利亚的标志性建筑,其独特的外观和内部的空间设计,成为了人们所熟知的象征。
它的设计理念与自然通风密切相关。
歌剧院的建筑师贝聿铭在接受采访时曾表示:“我们希望通过建筑的设计,使歌剧院的内部空间能够自然通风,从而为观众提供一个更加舒适的环境。
”
在悉尼歌剧院的建筑设计中,贝聿铭利用了自然通风的原理。
歌剧院的大厅采用了开放式的空间设计,使得空气可以自由流通。
此外,歌剧院的屋顶上也设计了许多特殊的通风口,可以使空气在屋顶内部循环。
这种自然通风的设计理念在实践中得到了验证。
在炎热的夏季,歌剧院内部的温度始终保持在一个适宜的范围内,观众可以在舒适的环境中欣赏演出。
这证明了自然通风在建筑设计中具有不可替代的作用。
案例二:上海世博会中国馆
上海世博会中国馆是一个具有代表性的建筑,其设计灵感源于中国的传统文化和现代理念。
在建筑设计上,中国馆充分考虑了自然通风的因素。
设计师们通过巧妙的设计,使中国馆的内部空间能够最大限度地利用自然通风。
中国馆的外观采用了斜坡式的设计,这种设计有利于空气的流通。
此外,建筑的立面上还设计了多个通风口,可以使空气在建筑内部自由流通。
在炎热的夏季,这些通风口可以帮助降低室内温度,为参观者提供一个更加舒适的环境。
总之,以上两个案例充分证明了自然通风在建筑设计中的重要性。
通过巧妙的设计和合理的布局,建筑师们可以利用自然通风来提高建筑的舒适度,为人们创造更加健康、舒适的生活环境。
生态建筑设计理念在现代建筑中的应用
生态建筑设计理念在现代建筑中的应用在当今社会,随着环境问题的日益严峻和人们对可持续发展的追求,生态建筑设计理念在现代建筑中的应用越来越受到关注。
生态建筑旨在实现建筑与自然环境的和谐共生,减少建筑对环境的负面影响,同时提高居住者的生活质量和舒适度。
本文将探讨生态建筑设计理念在现代建筑中的应用,包括节能设计、自然采光与通风、绿色材料的运用、水资源管理以及生态景观设计等方面。
一、节能设计节能是生态建筑设计的核心目标之一。
通过采用高效的保温隔热材料、优化建筑的体形系数和窗墙比,可以有效地减少建筑的冷热负荷,降低能源消耗。
例如,在寒冷地区,加厚外墙保温层、使用双层甚至三层玻璃窗,可以显著提高建筑的保温性能,减少冬季采暖的能源需求;在炎热地区,合理设计遮阳设施、增加通风开口,能够降低室内温度,减少空调的使用。
此外,利用可再生能源也是实现节能的重要途径。
太阳能、风能、地热能等可再生能源在建筑中的应用越来越广泛。
太阳能热水器、太阳能光伏发电板、风力发电设备等可以为建筑提供部分或全部的能源供应,减少对传统化石能源的依赖。
同时,通过能源管理系统对建筑的能源消耗进行实时监测和调控,能够进一步提高能源利用效率。
二、自然采光与通风充分利用自然采光和通风是生态建筑设计的重要原则。
合理的建筑布局和开窗设计可以使室内获得充足的自然光,减少人工照明的使用,不仅节约能源,还能提高室内的视觉舒适度和居住者的身心健康。
例如,将主要功能房间朝向阳光充足的方向,设置采光中庭和天窗,能够有效地将自然光引入建筑内部。
自然通风可以通过建筑的开口位置、形式和大小的设计来实现。
利用风压和热压原理,使空气在建筑内部自然流动,带走室内的热量和湿气,改善室内空气质量。
在设计中,可以设置通风廊道、高窗和低窗的组合、屋顶通风口等,促进空气的流通。
此外,与自然通风相结合的机械通风系统可以在必要时提供辅助,确保室内环境的舒适。
三、绿色材料的运用选择绿色环保的建筑材料是生态建筑设计的关键环节。
在现代建筑设计中重拾自然通风技术
在现代建筑设计中重拾自然通风技术【摘要】面对当前对绿色生态建筑日益高涨的呼声与需求,建筑节能的手段得到了更多的探索,自然通风手段也得到了普遍关注,却没有引起人们足够的重视。
自然通风是一项非常传统的建筑防热技术,由于低能耗甚至是零能耗的特性,仅仅利用室内外空气产生的动力,因此具有巨大的节能潜力。
但是,对自然通风的应用还不是很成熟。
本文阐述了自然通风作用原理以及在建筑中的实现方法和注意事项。
【关键词】自然通风应用实现方式节能1.建筑设计中自然通风应用的意义随着科学技术的不断进步,设备的不断更新,人们的日常生活越来越依赖于消耗地球上原本就不再充足的能源,而忘记了大自然能提供给我们的低能耗甚至是零能耗的提高建筑舒适度的措施。
随着能源危机的不断加剧和大自然对人类的一次又一次警示,我们终于注意到,建筑产业对环境的破坏的严重程度是超乎人们的想象的。
建筑是高污染、高耗能的产业,积极推进绿色生态建筑的发展已经成为一项刻不容缓的艰巨任务。
尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和舒适度的提升呈急剧上升趋势。
在建筑的全生命周期中,建筑材料和建造过程所消耗的能源一般只占其总的能源消耗的20%左右,大部分能源消耗发生在建筑物运行过程中,如采暖空调能耗、照明能耗、通风能耗等,因此降低建筑物运行过程中的能耗对建筑专业而言具有真正研究意义。
而在建筑物的运行过程中,空调能耗主要用于补偿围护结构传热损失和处理新风,因此良好的建筑通风设计可降低空调耗能。
自然通风,自然通风是指利用空气的密度差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气, 是最自然的建筑节能手法,也是绿色建筑最重要的气候调节对策。
在建筑设计中充分利用自然通风能够有效地实现室内环境的降温,还能够节约常规能源、减少环境污染。
同时还能够将新鲜空气引入室内并及时地将污染物排出,极大地改善室内环境品质。
这是一项非常传统的建筑防热技术,具有巨大的节能潜力。
我们的祖先在几百年或者至少是几十年前就应用了很多对抗不利气候条件的策略和解决办法,他们在利用技术和自然基础知识方面融入了更多的智慧,自然通风就是他们的优秀成果,不同气候条件下的传统民居形式就是他们智慧的体现,我们应该去借鉴、学习,并在当前以节能、舒适为主要目标去发扬、去优化减少对其他耗能系统的依赖。
浅谈自然通风在现代建筑中的应用
浅谈自然通风在现代建筑中的应用作者:杨德刚来源:《城市建设理论研究》2013年第12期摘要从自然通风的基本原理入手,阐述了在现代建筑中,如何通过建筑上的措施来实现良好的自然通风效果以及自然通风的方式分析。
关键词现代建筑自然通风通风中庭规划布局中图分类号: TU834.1 文献标识码: A 文章编号:室内空气环境质量的优劣直接影响人体的健康,室内热湿环境同样影响人的舒适性。
近年来,人们对舒适性要求的提高,节能环保意识的增强,使得自然通风这种传统的通风手段在建筑中得到广泛的应用。
自然通风是指利用空气的密度差引起的热压或者风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气。
把自然通风技术重新引入到现代建筑住宅中,有着更为深远的意义:自然通风不仅能有效的减低室温,还能节约能源,减少环境污染,同时极大的改善室内空气品质。
1 自然通风的工作原理在具有良好的外部风环境的地区,风压是实现自然通风的主要手段。
当风吹向建筑时,因受到建筑的阻挡,会在建筑的迎风面产生正压力,同时,气流绕过建筑的各个侧面及背面,会在相应位置产生负压力,风压通风就是利用建筑的迎风面和背风面之间的压差实现空气的流通。
压差的大小与建筑的形式、建筑与风的夹角以及建筑周围的环境有关。
在建筑四周由风力产生附加压力值按下式计算:△Pω =K*ρ0*νω2/2在此风压的作用下,具有正压的一侧进风,具有负压的一侧排风,在建筑内部形成贯流式通风,(俗称“穿堂风”),有利于增强室内的自然通风效果。
2 现代建筑设计中实现自然通风的方式及分析自然通风依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压,促使空气流动,使得建筑室内外空气交换。
室外自然风吹向建筑物时,在建筑物的迎风面形成正压区,背风面形成负压区,利用两者之间的压差进行室内通风,就是风压通风。
而热压通风则是因为室内外温度差引起空气的密度差而产生的空气流动:当室内空气温度高于室外时,使室外空气由建筑物的下部进入室内,而从建筑物的上部排到室外;而当室外温度高于室内时,则气流流向相反。
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浅谈自然通风在现代建筑中的应用
摘要从自然通风的基本原理入手,阐述了在现代建筑中,如何通过建筑上的措施来实现良好的自然通风效果以及自然通风的方式分析。
关键词现代建筑自然通风通风中庭规划布局
中图分类号: tu834.1 文献标识码: a 文章编号:
室内空气环境质量的优劣直接影响人体的健康,室内热湿环境同样影响人的舒适性。
近年来,人们对舒适性要求的提高,节能环保意识的增强,使得自然通风这种传统的通风手段在建筑中得到广泛的应用。
自然通风是指利用空气的密度差引起的热压或者风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气。
把自然通风技术重新引入到现代建筑住宅中,有着更为深远的意义:自然通风不仅能有效的减低室温,还能节约能源,减少环境污染,同时极大的改善室内空气品质。
1 自然通风的工作原理
在具有良好的外部风环境的地区,风压是实现自然通风的主要手段。
当风吹向建筑时,因受到建筑的阻挡,会在建筑的迎风面产生正压力,同时,气流绕过建筑的各个侧面及背面,会在相应位置产生负压力,风压通风就是利用建筑的迎风面和背风面之间的压差实现空气的流通。
压差的大小与建筑的形式、建筑与风的夹角以及建筑周围的环境有关。
在建筑四周由风力产生附加压力值按下式计算:△pω =k*ρ0*νω2/2
在此风压的作用下,具有正压的一侧进风,具有负压的一侧排风,在建筑内部形成贯流式通风,(俗称“穿堂风”),有利于增强室内的自然通风效果。
2 现代建筑设计中实现自然通风的方式及分析
自然通风依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的
热压,促使空气流动,使得建筑室内外空气交换。
室外自然风吹向建筑物时,在建筑物的迎风面形成正压区,背风面形成负压区,利用两者之间的压差进行室内通风,就是风压通风。
而热压通风则是因为室内外温度差引起空气的密度差而产生的空气流动:当室内空气温度高于室外时,使室外空气由建筑物的下部进入室内,而从建筑物的上部排到室外;而当室外温度高于室内时,则气流流向相反。
多数情况下风压和热压是同时起作用的,这时主流空气的流向依两种驱动力的作用方向和强弱对比来确定。
2.1穿堂风
传统的热带建筑中非常重视“穿堂风”的组织,“穿堂风”是自然通风中效果最好的方式。
所谓“穿堂风”是指室外空气从房屋的一侧的窗流入,另一侧的窗流出。
此时,房屋在通风方向的进深不能太大,否则就会通风不畅。
进气窗和出气窗之间的风压差大,房屋内部空气流动阻力小,才能保证通风流畅。
尽量组织好室内通风:主要房间应该朝向主导风迎风面,利用建筑内部的开口,引导气流,建筑风口应该可实现风速风量的调节。
室内布局不应该阻断“穿堂风”的路线,合理设置家具的摆设。
2.2通风中庭
目前,大量的建筑中均设计有中庭,主要利用热压进行自然通风的一种方法,通过风井或者中庭中热空气上升的烟囱效应作为驱动力,把室内热空气通过风井和中庭顶部的排气口排向室外。
在实际设计中,往往采用一些利用太阳能热作用的措施来增强热压的作用。
2.3 屋顶的自然通风
通风隔热面通常有以下两种方式:1)在结构层上部设置架空隔热层。
此做法把通风层设置在屋面结构层上,利用中间的空气间层带走热量,达到屋面降温的效果,另外架空板还保护了屋面防水层。
2)利用坡屋顶自身结构,在结构中间设置通风隔热层,也可得到很好的隔热效果。
2.4 单面通风
当自然风的入口和出口在建筑物的同一个外表面上,这种通风方式被称为单面通风。
单面通风通常有三种情况:1)依靠室外空气湍流脉动形成的风压和室内外空气温差的热压进行室内外空气的
交换。
在风口处设置适当的导流装置,可提高通风效果。
2)依靠热压或风压来进行室内外空气的交换。
3)由于室内各部分之间的空隙而引起的穿堂风。
2.5 拔风井
拔风井利用烟囱效应,造成室内外空气的对流交换。
英国诺丁汉大学朱比丽分校是一个成功的生态建筑案例。
在建筑中结合楼梯间
设计,在顶部集成,机械抽风和热回收装置,完成建筑的通风。
在机械的辅助下,充分利用“烟囱效应”在建筑内部形成自然风循环。
新鲜的空气通过处于风塔上部的机械抽风装置被引入到风道中,然后进入到各层楼板的夹层空间,进而进入到室内。
3 改善现代建筑自然通风的规划布局方法
3.1 建筑物的朝向要确定建筑物的朝向,不但要了解当地日照量较多的方向,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、夏季的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。
而且选择南向这样的朝向也有利于避免东、西晒,两者都可以兼顾。
3.2 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,自然通风效果愈好。
所以在住宅组团设计中,加大部分住宅楼的间距,形成组团绿地,对改善绿地下风侧住宅的自然通风,有较好的效果,同时还能为人们提供良好的休息和交流的场所。
在条件许可的时候,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,可以利用住宅山墙间的空气射流,改善下风方向住宅和自然通风,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。
3.3 采取错列式布置方式
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。
实验结果表明,采用错列式布置方式,利用住宅山墙间的空气射流,改善下风方向住宅和自然通风,效果显著。
山墙间距的大小,应取决于住宅间距。
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(见表1)。
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。
条件许可时,山墙的间距以较宽为宜。
表1 山墙空气射流的作用距离
注:h=建筑物间距
4 结语
在对现代建筑的室内环境舒适度进行降温设计时,应当优先考虑自然通风技术。
自然通风设计是一个系统设计的过程,需要涉及到多专业知识的配合。
在设计过程中应注意以下几方面因素:
(1)充分利用自然通风的同时,对于砖混结构的建筑单个房间,
必须做保温隔热处理,门窗的数量应大于两扇,门窗关闭时密封性能要好。
(2)由于室内温、湿度受外界环境因素影响较大,应充分重视在室内温度较低,湿度较大而出现室内外围护结构结露的情况。
合理的通风量能够避免该现象的发生。
(3)现代住宅多以封闭室内环境,采取通过制冷及通风管道引入新风的方式,不仅造成能源的过度浪费,而且对室内居住健康造成危害。
(4)主要房间要位于“穿堂风”的风路上,房间内尽量减少突出的隔墙和拐角,避免气流穿行不畅;
自然通风是无动力的空调方式,是廉价的节能技术,因此应当从多方面改进其影响因素,最大限度的利用自然通风改善室内空气品质。
参考文献
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