自然通风在住宅建筑设计中的运用
建筑设计中自然通风的实现及
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建筑设计中自然通风的实现及自然通风是一种利用自然风力进行室内空气流通的设计方式,可以在建筑中提供清新舒适的空气环境,降低室内温度,减少冷热负荷,节约能源。
以下是实现自然通风的一些方法和技术。
1.建筑布局:在建筑设计中,可以通过合理的布局来引导自然风进入室内。
例如,多设置门窗,将室内与室外空气连接,使自然风能够自由进出;同时应尽量避免局部形成死角,以减少空气的停滞。
2.通风口设计:通风口是实现自然通风的关键设备之一、可以通过设置风口和排气口来帮助自然风进出建筑。
风口一般设置在建筑的向风面或顶棚上,可以利用气流的差异来实现自然通风。
排气口一般设置在建筑的背风面或地面上,用于排出废气和热气。
3.屋顶设计:屋顶是建筑最容易受到太阳辐射和气温影响的部分,合理的屋顶设计可以有效降低室内温度。
例如,可以采用浅色材料覆盖屋顶,减少太阳辐射吸收;同时可以设置天窗或天棚等透光装置,引入自然光线和空气。
4.窗户设计:窗户是建筑通风的重要途径。
合理的窗户设计可以最大程度地利用自然风力进行通风。
窗户的位置、尺寸和开启方式都需要考虑到建筑的风向和气流路径。
例如,可以设置大小不一的窗户,配合建筑的布局和气流路径,实现自然风的自由进出。
5.遮阳和隔热措施:在实现自然通风的同时,还需要考虑建筑的遮阳和隔热措施,以减少太阳辐射和热量的进入。
可以使用遮阳板、树荫等方式阻挡太阳辐射;同样,可以使用隔热材料和隔热层来减少热量的传递。
6.利用地形和环境:建筑周围的地形和环境条件也对自然通风起到影响。
可以通过合理利用周围的绿化和水体来引导自然风进入建筑。
例如,可以设计庭院或花园,利用树木和草坪来降低环境温度,增加风力。
7.控制系统:在建筑中还可以使用自动控制系统来调节自然通风。
例如,可以使用风速和温度传感器来监测室内外的气候状况,根据设定的参数来控制通风口和窗户的开关,以实现最佳的通风效果。
综上所述,实现建筑设计中的自然通风需要考虑布局、通风口、屋顶、窗户、遮阳和隔热、地形和环境等多个因素,并可以通过控制系统进行调节。
自然通风在建筑设计中的应用
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于受到建筑 的阻挡 , 建筑物四周室外气流 的压力 分布将 发生变化 , 迎风 面气流受 阻, 动力降低 , 会在建筑的迎 风面产生正压 力。同时 , 气流绕过
科技信息.
工 程 技 术
自 然 通 风 在 建 筇 设 计 巾 的 应 用
沈 阳 高逸 工程 有 限公 司 周 军 常立伟 邢 辉
[ 摘 要] 根据 自然通风 实现的原理不 同可将 自然通风 分为 : 利用风压 实现的 自然通风 、 利用热压实现的 自然通风 、 风压 与热压相结 合 的 自然通风 以及机械辅助通风等几种形式, 着重从 自然通风 的实现 方法着手 , 结合具体 实例 , 分析其原理 , 并对双层维护结构的 自
一
、
境。 2 风压 作 用 下 的 自然 通 风 、
自然 通 风最 基 本 的动 力 是 风 压 和 热 压 。在 风 资 源 丰 富 的地 区 , 如我 国西 北 地 区 以及 一 些 特 殊 地 段 , 压 可 作 为实 现 自然 通 风 的 主 要 手 段 。 风 在我国大量 的空调建筑 中, 利用风压促进建筑 的室内空气流通 , 改善室 内的空气环境质量 , 是一种常用的处理手段 。当空气 流吹向建筑时 , 由
然 通 风 问 ] 筑 自然 通 风 建
节 能 实 现 方 法 可 以 在 大 进 深 的 建 筑 空 间 中 达 到较 好 的通 风效 果 。 3 风压与热压共同作用实现 自然通 风 、 在建筑 的 自然通风设计 中 , 建筑物受 到风 、 热压 同时作用时 , 外围 护结构上各窗孑 的内外压差就等于各孔 的余压 和室外 风压之差线性叠 L 加。 风压通风与热压通 风往往是互 为补充 、 密不可分的 。 一般来说 , 在建 筑 进 深 较 小 的 部位 多 利 用 风 压 来 直 接 通 风 ,而 进 深 较 大 的部 位 则 多 利 用热压来达到通风效果。 4、 械 辅 助式 自然通 风 机 在 大 型 公 共 建 筑 中 , 风 路 径 较 长 , 气 流 动 阻 力 较 大 , 纯 依 靠 通 空 单 自然 风 压 与 热 风压 往 往难 于 实 现 自然 通 风 。在 一 些 空 气 污染 和 噪声 污
自然通风在哈尔滨建筑设计中的应用
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收稿 日期 : 0 o 8 6 l-—
第一 作 者 简 介 : 丽 萍 ( 9 1 , , 龙江 省 绥 滨 县 人 , 北 林 业 大 学 , 究 生 , 程 师 宋 1 8 一) 女 黑 东 研 工
第 4期
23 热 压 通 风 .
宋丽萍。 : 等 自然通 风在 哈 尔滨 建筑 设计 中的应用
自然通风在 哈尔滨建 筑设计 中的应用
宋丽 萍 , 王 莹 , 张海 玉 , 汪喜 江 ( 尔滨 市 气 象局 , 龙 江 哈 尔滨 10 8 ) 哈 黑 5 0 0
摘 要 : 本文 介 绍 了 自然 通 风 技 术 的原 理 和应 用 方 式 , 提 出 了 自然 通 风 在 哈 尔 滨 建 筑 住 宅 设 计 并
当有 风 从 左 边 吹 向 建 筑 时 , 筑 的 迎 风 面 将 受 到 空 气 建
的推 动作 用形 成 正压 区 , 动空 气从 该 侧进 人 建筑 ; 建 推 而
筑 的背风 面 , 由于 受 到空 气绕 流 影 响形 成 负压 区 , 吸引 建
筑 内空 气 从 该 侧 的 出 口流 出 。 样 就 形 成 了持 续 不 断 的 空 这
中 的应 用 . 旨在 引起 在 地 域 建 筑设 计 中对 自然通 风 传 统 适 宜技 术 的重 视 。
关键词 : 自然 通 风 ; 理 和应 用 ; 筑 设 计 原 建
自然通风在建筑设计中应用
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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)
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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”。
探析自然通风在建筑设计中的运用
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3 . 建 筑设计 中 自然 通风 的实现及 实例分析
传统建 筑对 自然通风 有很 多值 得借 鉴的方法 , 而在我 们现代 的建 筑 设计 中积 极地考 虑 自然通风 , 并注 意 与地 域建筑 的有 效 结合 , 对于 自然通风 的合理 利用 、 节 约能源 具有现 实意义 。 3 . 1 建筑 体型 与建筑群 的布局 的设计 建筑群 的布局 对 自然通 风 的影 响效 果很大 。 考虑单 体建筑得 热与 防止 太阳 过度辐射 的 同时, 应该尽 量使建筑 的法 线与夏季 主导风 向一 致; 然而对 于建筑群 体 , 若风 沿着法 线吹 向建筑 , 会 在背风 面形成 很大 的漩 涡区 , 对 后排 建筑 的通 风不利 。在建筑 设计 中要综合 考虑这 两方 面 的利弊 , 根据风 向投射 角 ( 风 向与房屋外 墙面法 线 的夹 角) 对室 内风 速 的影响 来决定 合理 的建筑 间距, 同 时也可 以结合建筑群 体布局 的改 变 以达到 缩小 间距 的 目的。 由于前幢建筑 对后 幢建筑通风 的影 响 , 因 此在 单体 设计 中还 应该 结合总体 的情况对 建筑 的体型 ,包 括高度 、 进 深、 面宽乃 至形状等 实行 一定 的控 制 。 3 . 2 维护 结构开 口的设 计 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, 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 通风效 果 。根据 测定 , 当开 口宽度为 开间宽度 的 1 / 3 ~2 / 3时 , 开 口大 小为地 板总面 积 的 1 5 %. 2 5 %时 ,通风效 果最佳 。开 口的相 对位 置对 气流路 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 在室 内改变 方向 , 使 室 内气流 更均匀 , 通风效 果更好 。 3 _ 3注重“ 穿堂风 ” 的组织 “ 穿堂风 ’ I 是自然通风中效果最好 的方式 。所谓“ 穿堂风 ’ , 是指风从建 筑迎风面的进风 口吹人室内, 穿过房间 , 从背风面 的出风 口流出。显然进 风 口和 出风 口之间 的风压 差越大 , 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 向的进深不能太大, 否则就会通风不畅。 3 . 4 在建筑设计中形成竖井空间, 来加速气流流动, 实现 自 然通风。 在建筑 设计 中竖井 空间主要 形式有 : ( 1 ) 纯 开放 空 间—— 目前 , 大 量 的建筑 中设计 有中庭 , 主 要是 平面 过大 的建筑 出于采 光 的考 虑 。从 另外一个 方面考 虑 , 我们 可利用 建筑 中庭 内的热 压形成 自然通风 。 由福 斯特 主持设计 的法兰 克福商业 银行 就是 一个利 用 中庭 进行 自 然 通风 的成功 案例 。在 这一案例 中 , 设 计者 利用 计算机 模拟和 风洞试验 ,对 6 O层高 的中庭空 间的通风 进行 分析 研 究。为 了避免 中庭 内部过 大 的紊 流 , 每 l 2层作 为一个独 立 的单元 , 各 自利用热 压实现 自然通 风 , 取得 良好 的效果 。 ( 2 - ) f ‘ 烟 囱” 空 间, 又叫风塔一 由垂直竖井和 几个风 口组成 , 在房 间 的排风 口末 端安装太 阳能空气加热器 以对从风塔 顶部进入 的空气产生 抽吸作用。 该系统类似 于风管供风系统 。 风塔 由垂直竖井和风斗组成 。 在 通风不 畅的地区 , 可 以利用 高 出屋面 的风斗 , 把上 部的气流 引入 建筑 内 部, 来加速 建筑 内部 的空气流通 。 风斗的开口应该朝 向主导风向。 在主导 风 向不 固定的地区 , 则可 以设计多个 朝向 的风 斗, 或者设计成可 以随风 向转动 。例如在英 国贝丁顿零 能耗 发展 项 目中, 设计 了可 以随风 向转动 的风 斗 , 配合 其他措 施 , 利用 自然风 压实现 了建筑 内部 的通 风 。
住宅建筑设计自然通风原理及其应用分析
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住宅建筑设计自然通风原理及其应用分析摘要:在当下资源急剧枯竭的情况下,政府和社会都竞相发出建设节能型社会,践行绿色理念,实践低碳生活的号召,人民们也都纷纷响应号召,践行绿色低碳生活。
与之相关联的,在各行各业中,不少行业也都纷纷践行,努力优化自身结构,尽可能地向低伤害、高环保的方向前进发展。
在这些行业中,建筑业作为龙头行业,属于高浪费、高污染的传统行业,必然也必须进行自我结构优化调整,而在建筑行业中的首要环节也起决定性作用的重要环节即建筑设计环节也必然地需要与时俱进,将低碳绿色节能理念与建筑设计方面相结合,从而推动二者的互融共进。
良好有效地运用住宅建筑设计中的自然通风原理,能够保持室内环境的适宜性,从而有效地节省室内能源的消耗,所以应该予以一定的关注与重视。
关键词:自然通风;住宅建筑设计;空气动力学引言:随着目前电子技术的快速发展,许多高新的智能家居产品越来越广泛地普及到人们的日常生活当中。
人们可以越来越方便快捷地操作手里的遥控器,通过设定一定的数值和模式来维持室内的温度、湿度等条件。
但是,人类自身的生理构造决定了人们并不适合长期地处于这种智能操作下所创造出来的环境,例如,所谓的空调病就是这种环境下的产物。
因此,为了更好地解决这一问题和创造出更好的室内环境,在建筑设计中更好地运用自然通风这一原理就被正式提上了议程。
住宅建筑自然通风原理概述自然通风原理实际是空气流动原理的一个部分,其主要核心内容就是在室内与室外风差和温度的差异下所导致的局部压力与密度差异所产生的空气流动气流来实现室内与室外的空气流动互换。
通过这一空气的室内室外互换来实现室内的空气重新更替,来保证室内的温度、湿度达到人体所需的适宜温度和湿度条件。
通过以上对住宅建筑自然通风原理的介绍和了解,我们可以得知良好有效地运用住宅建筑自然通风原理能够在很大程度上解决我们上述所提到的“空调病”这一疾病的成因,并且能够更好地为人们提供充足的阳光和新鲜的空气,让人们更好地与外界进行接触,实现健康的生活空间和方式,提供高质量地生活条件。
建筑设计中的自然通风原理
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建筑设计中的自然通风原理自然通风是指通过建筑内外温度和风压差异,通过建筑结构和布局,利用自然气流实现室内空气的循环和更新。
它是一种经济环保的通风方式,可以有效改善室内空气质量,提高居住、工作环境的舒适性。
本文将介绍建筑设计中常用的自然通风原理以及它们的应用。
一、自然冷却在炎热的气候条件下,自然冷却是一种常见的自然通风原理。
通过利用夜间和清晨较为凉爽的温度,采取适当措施将室内热量排出,达到降温的效果。
建筑设计中常见的自然冷却方式包括:1. 屋顶通风:在建筑屋顶设置通风孔、排气扇等设施,利用自然气流将室内热空气排出,实现室内空气的自然对流。
2. 空气流动:通过建筑结构的设计,引导自然风流进入建筑内部,将热空气带出。
可以采用屏风、飘窗等设计元素来促进空气流通。
3. 水体利用:通过建造水景、喷泉等水体景观,利用水的蒸发和风的吹拂,增加室内的湿度并获得降温效果。
二、自然采光自然采光在建筑设计中也是一个重要的考虑因素。
通过合理的设计,可以最大限度地利用自然光源,减少对电照明的依赖,提高建筑的能源利用效率。
常见的自然采光原理有:1. 大面积窗户:在建筑立面设置大面积窗户,使室内得到充足的自然光照,减少使用人工照明的频率。
2. 采光井:在建筑内部的核心区域或中庭设置采光井,通过天窗将自然光引入室内,实现室内的自然采光,并促进室内的空气对流。
3. 庭院设计:合理利用庭院布局,使得自然光可以从外部透过庭院进入室内,提供充足的自然光源和舒适的视觉环境。
三、自然通风自然通风是利用自然风进行室内空气对流,实现空气更新和室内空气质量的改善。
它能够有效排除室内的有害气体和异味,保持空气清新。
常见的自然通风原理包括:1. 垂直通风:通过楼梯间、通风井等垂直结构,在建筑内部形成气流,促进室内空气的对流。
2. 水平通风:利用建筑的布置、开放式空间设计等,形成自然的气流路径,将空气引入室内并排出室外。
3. 气窗设计:在建筑立面设置可开启的气窗,能够调节室内的温度和湿度,并实现空气流动。
自然通风在建筑设计中的应用
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自然通风在建筑设计中的应用自然通风是指利用自然气流进行室内空气交换的一种通风方式。
自然通风不仅能够改善室内空气质量,还能使能耗降低,从而在建筑设计中应用广泛。
本文将从几方面介绍自然通风在建筑设计中的应用。
一、能耗减少自然通风可以减少机械通风和空调的使用,从而能够减少能源的消耗。
尤其在夏季,如果建筑设计合理,可以通过自然通风来降低室内温度,在凉爽的空气中乘凉。
同时,自然通风可以将新鲜空气带入室内,或将废气排出室外,从而降低室内空气质量对环境的影响。
通过自然通风,在节能的同时,可以提高室内舒适度,提高居民生活品质。
因此,减少能耗是自然通风在建筑设计中的重要应用之一。
二、构建合理风道在建筑设计中,构建合理的风道是实现自然通风的关键。
风道的配置数量和位置日后会影响自然通风的质量。
为了提高自然通风的效果,通常选择布置一个中央天井或开放式的中央区域,在楼层之间形成通道,利用自然气流进行自然通风。
三、利用自然气流利用自然气流是实现自然通风的关键。
在建筑设计中,要考虑到建筑物周围的地形、气候以及风向等因素。
通常的做法是利用自然气流产生的气流来促进室内气流的交换,从而改善室内空气质量。
四、合理使用建材在建筑设计中,也有许多建材可以通过合理的使用来提高自然通风的效果。
例如选择较薄的建筑墙体、采用可开启的窗户和门、使用节能玻璃等建材,都能够促进自然通风,提高室内舒适度。
五、与环境协调在建筑设计中,自然通风与周围环境需要协调。
建筑物的朝向、距离、地形等问题都需要考虑到。
对于那些环境复杂的建筑物,尤其要进行详细的生态周边规划,以便实现有效的自然通风。
综上所述,自然通风是建筑设计中不可忽视的一种通风方式。
它可以不仅节约能源,而且可以算作是功能性美学的重要体现,在美学层面上给构建物造成诗情画意的同时实现了通风换气的效果。
在建筑设计中,应充分发挥自然通风的优势,使其成为建筑设计的重要部分。
建筑工程中的建筑物通风技术
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建筑工程中的建筑物通风技术通风是建筑工程中非常重要的一项技术,它不仅可以提供舒适的室内环境,还可以有效地改善空气质量,保证人们的健康。
本文将介绍建筑工程中常见的通风技术,并探讨它们在建筑物中的应用。
一、自然通风自然通风是一种利用自然气流进行室内空气交换的方式。
它依靠建筑物本身的结构和气流动力学原理,通过设置门窗、适当的采光设计以及通风口等手段,使新鲜空气自然流入室内,排出室内污浊空气。
自然通风具有操作简单、能耗低等优点,适用于一些小型建筑,如住宅、小型办公室等。
二、机械通风机械通风是通过机械设备来驱动空气流动的方式。
常见的机械通风系统包括风机、送风管道、排风口等。
机械通风可以按需控制室内空气流量和流向,适用于复杂的建筑形式和大型公共建筑,如商场、剧院等。
通过合理设计机械通风系统,可以实现室内空气的室外空气质量要求,并且可以节约能源。
三、混合通风混合通风是自然通风和机械通风的结合体,既利用了自然气流的优点,又采用了机械设备的辅助。
混合通风系统既可以实现全天候通风,又可以根据需要调节室内空气流量。
具体实施时,可以结合建筑物的形状和朝向,以及当地的气候条件来确定相应通风策略。
四、换气系统换气系统是一种通过排风和补风的方式来实现室内空气更新的系统。
它可以将室内的污浊空气排出,同时从室外引入新鲜空气。
换气系统一般包括排风机组、送风机组、风管等设备。
换气系统广泛应用于需要保持良好空气质量的场所,如医院手术室、实验室等。
五、通风与建筑设计在建筑工程中,合理的通风设计是确保室内空气质量的关键。
对于建筑物的设计师来说,在规划建筑布局时就应考虑到通风的要求。
例如,在选址时需要考虑建筑物的方位,以利用自然气流进行通风。
同时,应在室内设置合理的通风口和采光窗,以实现新风的引入和旧风的排出。
此外,还应根据建筑物的使用要求和当地的气候条件灵活运用自然通风、机械通风或混合通风技术。
六、通风与室内环境质量建筑物的通风系统直接影响室内环境质量,进而影响到人们的健康和舒适感。
浅议自然通风在住宅设计中的合理运用
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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。
建筑自然通风在设计中的应用
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建筑自然通风在设计中的应用摘要:本文首先论述了自然通风在建筑中的作用,然后深入研究了其在建筑设计中的运用问题,最后指出了自然通风的经济效益和环境效益,进而论证了在建筑设计中如何实现自然通风。
本文是一些个人的建议,希望对同行业工作人员提供一定的帮助。
关键词:建筑;自然通风;设计;前言通风是所有建筑的基础功效,是一个非常久远并且当今高度关注的问题。
减少建筑对能源的使用,确保其能够和环境有效地协调,成为了符合其基本功效之后的最主要的追求。
在当今的设计里,不但重视其自然通风工艺,最主要的是看中把这个传统的手段和所处地区的气候特征等多种要素融汇到一起进行分析,得到多层面的,综合的建筑工艺。
总之,自然通风技术作为一种生态技术,相信随着生态、可持续发展理念的不断发展,自然通风这种廉价、健康的通风方式将会越来越多地被利用到建筑设计中去。
一、自然通风的意义分析目前,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。
二、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。
建筑设计中的自然通风策略
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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。
自然通风系统在建筑设计中的实践案例
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自然通风系统在建筑设计中的实践案例随着环境保护意识的提高和能源消耗问题的日益突出,自然通风系统在建筑设计中的应用越来越受到重视。
自然通风系统通过合理的建筑布局和设计,利用自然气流的流动来实现室内空气的流通和新鲜空气的进入,从而达到舒适的室内环境和节能的目的。
在本文中,我们将介绍几个成功的自然通风系统实践案例,以展示其在建筑设计中的重要性和效果。
首先,我们来看一个位于热带地区的办公楼案例。
该办公楼采用了双层外墙设计,外墙之间形成了一个通风层。
通风层设置了适当的通风口和排气口,可以有效地引导自然气流进入室内,并将室内的热空气排出。
此外,办公楼的屋顶还设置了可开启的天窗,可以进一步增加自然气流的流动。
通过这些设计,办公楼在不使用空调的情况下,依然能够保持室内空气的流通和凉爽的环境温度,大大降低了能源消耗。
接下来,我们来看一个位于寒冷地区的住宅案例。
这个住宅的设计灵感来自于传统的温室结构。
整个住宅被一个玻璃屋顶覆盖,形成了一个封闭的空间。
在玻璃屋顶上设置了可开启的天窗,可以在需要时引入新鲜空气。
在住宅的底部设置了一个地下室,地下室内的空气通过自然对流的方式进入住宅,为室内提供新鲜空气。
此外,住宅的墙壁采用了保温材料,可以有效地减少能量的损失。
通过这些设计,住宅在寒冷的冬季依然能够保持舒适的室内温度,减少了取暖能源的消耗。
最后,我们来看一个位于城市中心的商业建筑案例。
这个商业建筑的设计非常注重室内外空气的流通和质量。
建筑的外立面采用了多层玻璃幕墙,幕墙之间形成了一个空气层,通过通风口和排气口,可以引导自然气流进入建筑并将室内的污浊空气排出。
此外,商业建筑的顶部设置了一个大型的开放空间,可以引入更多的自然气流。
在室内,商业建筑采用了自然通风系统,通过地面的通风孔和天花板的通风口,实现了室内空气的流通和新鲜空气的进入。
通过这些设计,商业建筑在繁忙的城市中心依然能够提供一个舒适和健康的室内环境。
通过以上的案例,我们可以看到自然通风系统在建筑设计中的重要性和实际应用。
自然通风在建筑中的应用
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自然通风在建筑中的应用自然通风是一种无需使用机械设备的通风方式,通过利用自然气流的运动来实现室内空气的流通和更新。
在建筑领域,自然通风被广泛应用于多种建筑类型,包括住宅、办公楼、商业建筑等。
它既能改善室内空气质量,又能减少能源消耗,提供舒适的室内环境。
自然通风的应用可以从建筑的设计、布局和建筑材料等多个方面展开。
首先,建筑设计应充分考虑利用自然气流的走向和力度,合理确定建筑的朝向、开口和通风孔等,以最大程度地引导自然气流进入室内,实现空气的流通。
其次,合理的建筑布局和间隔可以为自然通风创造条件,例如开放式的平面布局、通风走廊和中庭等,都有利于引导室外空气进入建筑内部。
此外,选择适合自然通风的建筑材料也是关键,例如透明屋顶、玻璃幕墙和开放式建筑结构等,可以通过光线和风力的作用实现室内空气的自然流动。
自然通风可通过多种方式实现。
首先,建筑的朝向和开口可以利用气流的差异来引导自然通风。
例如,在炎热的夏季,建筑的南北朝向利用地势、建筑高度差和立面开口的位置,可以实现自然冷风进入室内,形成自然的空气对流。
其次,通风孔、天窗和开门窗等设计也是实现自然通风的重要手段。
开窗的大小、位置和布局应考虑到气流的进入和排出,以达到良好的通风效果。
此外,通风孔和天窗应设置反射板或翻转板等装置,以调节进入室内的光线和气流。
另外,自然通风还可以通过建筑的屋顶、立面和外墙等设计特点来实现。
例如,开放式的屋顶和天井等可以提供充足的空间,促进热量的散发和室内空气的流通。
自然通风在建筑中的应用具有多重优势。
首先,它能够实现室内外空气的交换,净化室内空气,提供健康舒适的室内环境。
通过自然气流的流动,室内的有害气体、异味和湿气等可以被有效地排除,从而保持良好的室内空气质量。
其次,相比于机械通风系统,自然通风无需使用电力,减少了能源的消耗和运行成本。
这不仅有益于环境保护,还可以降低建筑的运行成本。
此外,自然通风还能够减少建筑对空调系统的依赖,降低碳排放,对于节能减排具有积极的作用。
自然通风在建筑中的应用
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自然通风在建筑中的应用1. 应用背景随着人们对室内空气质量和环境健康的重视,自然通风作为一种绿色、环保的通风方式,越来越受到建筑设计师和业主的关注和青睐。
自然通风是指利用自然气流实现室内外空气交换的一种通风方式,通过合理设计建筑形态、布局和开窗位置等手段,使新鲜空气能够自然流动进入室内并排出污浊空气,从而提供舒适、健康的室内环境。
在城市化进程不断加速的今天,建筑密度增加、高楼大厦林立,传统的机械通风系统已经难以满足需求。
而且机械通风系统需要大量能源供应,并且运行成本高昂,对于可持续发展来说并不可取。
自然通风成为了一种更加可行和可持续的选择。
2. 应用过程自然通风在建筑中应用主要包括以下几个方面:2.1 建筑形态设计建筑形态设计是自然通风的关键,它包括建筑的朝向、高度、体型和形状等。
合理的建筑形态设计可以最大程度地利用自然气流,提高自然通风效果。
在炎热的夏季,南北向的建筑可以减少阳光直射面积,从而降低室内温度。
2.2 开窗设计开窗是自然通风的重要手段,通过合理设置开窗位置和尺寸,可以实现室内外空气交换。
一般来说,建筑应该设置有利于气流流动的进风口和出风口。
进风口一般设置在低处,而出风口则设置在高处。
在选择窗户类型时也需要注意,如推拉窗、百叶窗等都可以提供更好的自然通风效果。
2.3 通风系统设计除了建筑形态和开窗设计外,还需要合理设计通风系统以促进空气流动。
在建筑内部设置空气塔或者竖井等设施,通过差压驱动实现空气流动。
在设备方面也可以使用风机或者排烟机等设备来辅助自然通风。
2.4 控制系统设计为了更好地控制自然通风效果,可以使用控制系统来调节进风口和出风口的开启程度。
这样可以根据室内温度、湿度等参数来自动调节通风量,提供舒适的室内环境。
3. 应用效果自然通风在建筑中的应用可以带来许多好处:3.1 节能环保相比于传统的机械通风系统,自然通风不需要额外的能源供应,因此能够大幅度降低能源消耗。
自然通风也减少了对化石燃料的依赖,减少了二氧化碳等温室气体的排放,对于环境保护具有积极意义。
自然通风在建筑设计中的应用
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3 、 自然 通风 为节 能 建筑设 计提 供 了最佳 方案
建筑 设计 的熏要 发展 方 向 。基 于这一 需求 , 建筑 设 计方 案 中 开始 尝试 着 尽可
制, 强制 通 风设 备 采用 的并 不 多 , 自然 通 风 的结 构 设 计成 为 了早期 楼 房 设计 能多的融入环保节能的元素。对于建筑物来讲 , 通风性能是主要的设计指标 的主流 。 之一 , 通风装置及通风结构的设计花费了建筑设计师的大量精力。从传统建 四、 自然通 风在 节能 建筑设 计 中的应 用 筑 的灵 感 出发 , 自然 通 风 越来 越 引起 人 们 的关 注 , 成 为 了建 筑 设计 的主要 方 案 之一 。 从 自然通 风 的应 用来 看 , 自然通 风在 许 多建 筑 中得到 了全 面 的应 用 , 随着人类对资源和环境的关注, 建筑的可持续发展也越来越多地成为建 并取得了积极的效果 。为此 , 我们应对 自然通风 的基本形式和应用有全面深 筑设 计 首先 要 考 虑 的问题 。节 能作 为 建 筑持 续 发 展 的一 个 方 面显 得 更 加重 入 的 了解 , 在建 筑设 计 中广泛 采 用 自然 通 风 的设 计 理念 , 提 高 建筑 设 计 的 实 要 。 近 些 年来 节能 建筑 层 出不 穷 .新丙 兰 已建成 了“ 零 能耗 生 态建 筑 ” .我 国 用 性和 环保 特性 。 也建 成 了不 少 的节能 建 筑 。 清华 大 学建 筑设 计 院的 办公 楼就 是一 个 典型 的 节
1 、 自然 通风 成 为 了节能 建筑 设计 的 主要 方案
余湿的 目的。自然通风按工作原理可分为 : 热压作用下 的自然通风、 风压作用 下 的 自然 通 风 、 热 压风 压共 同作 用 下的 自然 通风 。
建筑知识:建筑中自然通风措施的设计和应用
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建筑知识:建筑中自然通风措施的设计和应用随着人们对生态环保的重视和健康舒适生活的追求,自然通风作为一种绿色、健康、经济、实用的通风方式,逐渐受到人们的关注和应用。
自然通风是指通过建筑设计和布局的合理规划,依靠室外自然气流和气压差异等自然力量,将室内的空气排出并引入新鲜空气,以达到良好的通风效果的通风方式。
本文将探讨在建筑中自然通风的设计和应用,以期更好地了解该通风方式的特点和优势。
一、自然通风的特点和方式自然通风比起机械通风而言,具备以下的几个显著特点:1、对环境的影响小自然通风不仅不会产生大量噪音和污染物,还能够为建筑节省能源,减小对环境的不良影响。
2、操作简便自然通风不需要复杂的安装和调试过程,只需要通过建筑的运用自然气流进行室内空气的更新。
3、舒适度高在室内设置自然通风的条件下,自然气流对人体的健康十分有益。
新鲜的空气可以调节人体的情绪和身体健康,提高人体的免疫力和抗病能力。
自然通风的方式主要包含两种,即单向通风和交叉通风,两种通风方式各具特点,可根据具体的建筑需求进行选择和应用。
1、单向通风单向通风是指建筑中通风过程中,只通过管道、窗户或门等单向式的建筑象可以运作,可实现单独抽风或单独送风的通风方式,适用于室内独立单元的间距较小且在同一朝向的情况下采用。
2、交叉通风交叉通风则是指建筑中通过利用建筑中正负压差异的原理,实现空气的流通。
一般采用的是建筑的几个朝向进行自由通风,将空气污染的区域向外排放,通过自由对流将新鲜空气引入室内,以达到通风的目的,适用于建筑面积较大、空间布局更复杂的情况。
二、自然通风的设计原则自然通风的设计遵循了以下原则:1、建筑朝向和建筑布局的规划由于环境因素的不同,建筑所处的环境会影响建筑内线流的状况,因此,在建筑设计时,应考虑建筑的朝向和布局对通风的影响,优化建筑布局,合理安排开口,以便利用自然气流和自然能源,达到良好的通风效果,降低建筑的能耗。
2、对室内气流流场的掌控留下可开启的门窗,使空气流通,同时应该合理设置建筑内的通风口和进气口,掌握建筑内的气流流场,使建筑内的居住者更加舒适,具有更好的通风效果。
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自然通风在住宅建筑设计中的运用摘要:在建筑设计中通过引入自然风方式加强人与自然的联系,提高人们的生活质量和环境质量,降低能源消耗,并使人类与自然相近、相亲、相融。
关键词:自然通风;住宅建筑;布局Abstract:By the application of natural ventilation in residential architecture design, the relation between human and nature is reinforced, the life quality of people and their living environment will be improved, also the energy consumption will be diminished, therefore the human being will get more intimate and harmony with nature.Key words:natural ventilation;residential building; distribution1引言风环境是空气气流在建筑内外空间的流动状况及其对建筑使用的影响。
风环境是建筑环境设计的一项主要内容,在以往建筑物理的研究发展中,风环境在一定程度上被忽视了,在自然环境日益受到重视的今天,自然通风与人体舒适度的联系、与建筑节能的关系显得尤为重要,并且逐步被反映到建筑设计的实践中来,尤其是在住宅建筑设计中。
从建筑设计的角度考虑,风环境分为自然通风和机械通风。
机械通风是指利用机械通风设备实现室内空气的流通,相对于自然通风来讲,机械通风要耗费大量的能源,其应用范围也仅局限在建筑物内部,而且还会产生噪音,在带来舒适的同时,对自然环境又造成一定程度的污染。
自然通风是指大自然中的空气通过住宅组群和住宅内各个功能空间自由流动。
自然通风可以加速空气的流动,带来清凉,带走污染,尤其在炎热的夏季,能够改善局部气候。
因此从健康与节能的角度来讲,自然通风具有更积极的意义。
在进行建筑设计规划时,不同的建筑形式和组合会产生不同的通风效果,通过科学的建筑群布局,合理的室内功能空间组合,使自然空气能够在室内外以最畅通的方式流动,从而实现最佳的自然通风效果。
2合理利用风压和热压实现自然通风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。
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(图1)。
2.1利用风压实现自然通风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,由于建筑物的阻挡,迎风面气流受阻,静压增高;侧风面和背风面将产生局部涡流,静压降低。
这样便在迎风面与背风面之间形成压力差,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流动。
(图2)另外,伯努利流体原理显示,流动空气的压力随其速度的增加而减小,从而形成低压区。
根据这种原理,可以在建筑中局部留出横向的通风通道,当风从通道吹过时,会在通道中形成负压区,从而带动周围空气的流动,这就是管式建筑的通风原理。
通风的管式通道要在一定的方向上封闭,而在其他方向开敞,从而形成明确的通风方向。
这种通风方式可以在大进深的建筑空间中达到较好的通风效果。
2.2利用热压实现自然通风自然通风的另一原理是利用建筑内部空气的热压差——即通常讲的“烟囱效应”来实现建筑的自然通风。
由于建筑物内外空气的温度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。
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进行流动。
3自然通风在住宅设计中的运用影响自然通风的因素对于建筑本身而言,有建筑物的高度、进深、长度和迎风方位;对于建筑群体而言,有建筑的间距、排列组合方式和建筑群体的迎风方位;对于住宅区规划而言,有住宅区的合理选址以及住宅区道路、绿地、水面的合理布局等,以便达到最佳的通风效果。
以下就几方面加以说明。
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。
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。
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。
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建筑群的布局建筑群的布置和自然通风的关系,可以从平面和空间两个方面来考虑。
(一)从平面规划的角度来分析,建筑群的布局有行列式、周边式和散点式。
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(图3)。
从图4可看出并列式的建筑布局虽然由于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(图5);散点式住宅布局包括低层独院式住宅,多层点式及高层塔式住宅布局,散点式住宅自成组团或围绕住宅组团中心建筑、公共绿地、水面有规律地或自由布置,通风效果好(图6)。
在进行建筑群规划的同时,路网的设计也同时在进行,有时方正的住宅小区地块通过改变小区道路以往“横平竖直”的规划模式,大胆采用以曲代直的规划方法,人为地创造出建筑群的不同布局方式,从而创造出“虽由人做,宛自天开”的自然环境和良好的自然通风来。
同时将居住区主要道路设计主通风道,沿通风廊道流向各个住宅组团,然后再从组团内庭院空间分流到住宅,加速自然风的流动。
如下图(图7),原先为中规中矩的建筑群和路网布局方式,小区规划略显呆板,行列式的建筑群布局使得小区内的自然通风分布的不够均匀,有些楼体的通风较差。
通过调整路网,使得建筑布局之间不再是简单的行列关系,而是互动起来,形成组团,疏密有致,疏的地方设计成组团之间的绿化。
自然风通过主干道流向各组团,又通过组团之间的绿化空间流向个住宅。
从而在规划设计中,充分地利用自然风,达到节能和优化小区风环境的目的。
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自然风的引入有很大影响。
风向投射角是指风向投射线与房屋墙面法线的交角,(图8)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。
(图9)比较典型的如居住小区中的住宅,一般都是平行排列的多排建筑。
如果正吹,屋后的风影区较大,从而影响了自然通风效果。
因此,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30°、60°通风效果最好。
(二)从立面设计的角度来分析,应使建筑单体间高低有序。
要使气流通过小区时不形成漩涡、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(图10)或楼间距相近的建筑群体中有两栋建筑间距突然加大(图11),这时下冲气流加大,形成高速风,造成热损失加大和居住者的不舒适。
同样,在设计时尽量避免建筑之间风的遮挡。
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。
4结语自然通风是一种廉价的生态节能技术,建筑设计者应该从建筑物的规划、建筑单体设计到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,有效地利用自然通风解决住宅中热舒适性和空气质量问题,在不增加住户投资的情况下,就能营造一个健康、舒适的居室环境参考文献:[1] 柳孝图.建筑物理.北京:中国建筑工业出版社,2000.[2] 钟军立,曾艺君.建筑的自然通风设计浅析.重庆建筑大学学报,2004(2).[3] 西安建筑科技大学绿色建筑研究中心•绿色建筑•北京:中国计划出版社,1999:177.。