绿色建筑设计中的自然通风问题研究

【关键词】： 绿色建筑；自然通风；问题；研究

　　一．前言

　　远古时代，人们就懂得通过对风的利用，对生活环境进行改善。一直以来，聪明的人类根据自身生活环境的特点，寻找出一套套有利于对自身的生活环境进行通风的措施。而科学的发展，使得传统的通风技术被人们遗忘在角落，直至到了今天，当能源逐渐被开发完毕，地球面临着越来越大的压力，在这样的情况之下，人们又开始有了对生态技术的追求，并试图寻找能通过对风的利用，达到降低能耗的效果，并且能够改善人们生活的室内环境，使室内环境变得更舒适、凉爽。

　　二．绿色建筑和自然通风的定义

　　1.绿色建筑：

　　所谓的绿色建筑，是指建筑在全寿命的周期之内，在资源上能够进行最大的节约，比如节地、节能、节水以及节材等，能减少污染，对环境进行保护，并能为人类提供舒适、健康以及高效的使用空间，能够做到和睦相处，谐平共生。

　　2.自然通风。建筑内部是不是具备通风条件，将对人们的健康起着重大影响。具有通风条件的建筑内部，通过空气的流通以及气流对人体的影响，并通过对室内温度、气温以及内表面的温度，对人们的健康进行间接影响。关于自然通风所产生的作用，人们通常认为有3种功能，且功能不同：第一，热舒适通风。皮肤如果过于潮湿，会引起不舒适的感觉，这类通风可以对皮肤的不舒适起到改善作用，可以帮助体内散热；第二，健康通风。这类通风可以保持室内的空气质量；第三，降温通风。当室内温度比室外温度高时，可以对建筑构件进行降温。根据有关资料表明，当室内与室外的温度相差比较大的时候，开窗达到十分钟以上，就可以对室内空气换气一次，温度相差不大时，大约三十分钟左右会换气一次。热压与风压是自然通风的最基础的条件，因此，为了实现通风，通常依靠三种方法：第一，通过对热压的利用进行通风；第二，通过对风压的利用进行通风；第三，通过对风压与热压的利用进行通风。

　　2.1通过对热压的利用进行通风

　　烟囱的主要作用是拔火拔烟，把烟气排走，净化室内的空气，这就是所谓的“烟囱效应”。而通过对热压的利用进行通风，就是根据以上原理，再根据建筑内部空气密度的差别，冷空气下降，热空气上升的原理，促进自然通风的形成。在热压作用的进行下，进风、出风风口高度的区别，以及室内外的温度差，都会对它产生影响，在温度差越大，高度差也越大的情况下，会使热风通风具有很明显的效果。

　　2.2通过对风压的利用进行通风

　　这里所说的风压，是指空气流在受到外物阻挡的情况下，所产生的静压。当风面对着建筑物正面吹袭时，建筑物的表面会进行阻挡，这股风处在迎风面上，静压自然增高，并且有了正压区的产生，这时，气流再向上进行偏转，并且会绕过建筑物的侧面以及正面，并在侧面和正面上产生一股局部涡流，这时，静压会降低，负压差会形成，而风压就是对建筑背风面以及迎风面压力差的利用，压力差产生作用，室内外空气在它的作用下，压力高的一侧向压力低的一侧进行流动，并且这个压力差与建筑与风的夹角、建筑形式、四周建筑布局等几个因素关系密切。

　　当风向建筑正面垂直吹来时，负压最大的位于屋角以及屋脊处，正压最大的位于迎风面的中心位置。可以说，风对建筑物产生的作用力有两种，一种是垂直的升力，一种是水平的阻力，而对风压的利用，则是对水平方向的阻力进行利用，并进行相关的设计以及组织通风的。垂直方向的力，会有伯努力效应的产生，比如，在进风面的斜屋顶上，会有巨大抽吸力的形成，对于这种形式的屋顶，会起到兜风的效果。

　　2.3通过对风压与热压的利用进行通风

　　建筑中能够产生自然通风，经常是在风压与热压共同作用情况下进行的，只是由于它们之间作用的程度不一，所以对建筑物整体自然通风的作用也不同。对于热压而言，由于它具有的相对稳定性，更容易产生烟囱效益的拔风作用；对于风压作用而言，因为经常受到地方风、大气环流以及周围形状、建筑形状的影响，所以比较不稳定。因此，当热风与风压同时作用的情况下，甚至可能有减弱通风效果的状况出现。当热压与风向作用的流线方向报纸一致时，它们之间会相互促进；反之，它们之间就会产生阻碍作用，并且对自然通风产生影响。

　　三．自然通风与建筑设计

　　1.进出口窗户的面积大小以及窗口的朝向问题

　　进出口窗户面积的大小，对室内空气流速产生了很大影响。根据科学数据表明，要想获得室内整体最好的风速，可以采取进风口面积小于出风口面积10%左右的方式进行改善。不仅如此，房间与窗口朝向也起着重要作用，假如窗户在相交的两面墙上，房间可以直接面对着风向开窗；如果窗户位于相对着的两面墙上，则房间的方向不要去顺着主导方向。

　　2.双层玻璃幕墙

　　一般来说，内遮阳设备与外遮阳设备相比，在节能效果方面，外遮阳设备效果会更好，不过，由于外遮阳设备容易影响美观，而且要进行很大投资，所以改成了双层玻璃幕墙，由于双层玻璃之间存在比较大的空间，所以，有“会呼吸的皮肤”之美誉。冬季的时候，在双层玻璃间会形成阳光温室，夏季时，可利用烟囱效应，在夹层间形成通风作用。具体而言，双层玻璃幕墙有以下优点：第一，在夜间时可安全进行通风；第二，室内不再受室外噪声的影响；第三，一般而言，开窗时会对室内温度产生影响，双层玻璃幕墙则可以避免这类情况的发生。

　　3.关于中庭

　　对高层建筑而言，可以通过中庭的热压作用，达到自然通风的效果。目前，有中庭的建筑相继出现，不过大部分是封闭式，单纯为了达到采光的作用。

　　4.关于屋顶

　　建筑设计中，屋顶的形状对室外风压产生影响，并且对自然通风效果产生影响。此时，在对屋顶形状的选择上，可以选择翼形屋顶，这样可以形成低压区和高压区。根据实验表明，屋顶的高度和形状对室内气流的流速以及分布会产生影响。

　　四．自然通风的节能和绿色建筑的低能耗之间的联系

　　总而言之，绿色建筑其实就是一项环保建筑，并且可持续发展，绿色建筑也可以称为生态建筑，在建筑的全生命周期内，绿色建筑是以对能源的充分利用以及节约能源作为目标，并且为人们提供健康、舒适的生活环境以及工作空间。绿色建筑以低能耗的技术策略，减少了对自然环境的影响。绿色建筑采用了绿色技术与环境技术，不仅能减少建筑能耗，还能充分地对自然资源进行利用，而自然通风作为舒适、健康以及节能的室内环境的调节方式，成为绿色建筑不可缺少的一项内容。作为一种生态技术，自然通风在实际的运用时，要结合建筑材料、太阳能、自动控制以及自然采光等特点，并通过对计算机模拟技术的运用，根据实际案例进行研究。随着人们对生态技术的追求，人们对于这种健康、廉价的自然通风将会越来越喜欢，并且会更多地被利用。

　　【参考文献】：

　　[1].宋晔皓.利用热压促进自然通风[J].建筑学报，2000.12

　　[2]王鹏，谭刚.生态建筑中的自然通风[J].世界建筑，2000.04

　　[3]李华东.高技术生态建筑[M]，天津：天津大学出版社，2002