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摘要：在现代建筑中引入自然通风设计理念，是整合古老通风方式与现代建筑技术，从而降低了空调等电气设备的使用率，实现建筑节能的目的，加强了人们与自然的沟通，提高了人们的居住环境质量和生活品质。本文针对住宅建筑设计中自然通风技术的应用进行探析。
关键词：住宅；建筑设计；自然通风
前言
随着我国社会和经济的高速发展，传统住宅所重视的安全性、舒适性已经无法满足人们对住宅这种主要生活和居住场所的需求。随着绿色住宅概念在住宅建筑设计中的引用，住宅的居住特点更多的和自然与环保结合在一起，自然通风措施作为绿色住宅重要的项目指标，不仅能在节约能源的前提下改善住宅内环境温度，还能够提高室内空气质量和居住舒适度。
采用自然通风技术可以完全或者部分替代空调制冷技术。在降低能耗的同时，还可以提供有利于身心的清洁自然空气。自然通风的原理在很早的时候就被利用。民间的“穿堂风”的说法就是保证建筑物在风向上实现贯通，达到自然风正常通过建筑体本身实现流动的目的。就是利用风压在建筑内部产生空气流动。在目前的住宅建筑中，自然通风的理论方法主要有以下几种：
1.1利用风压实现自然通风
风压是自然通风的动力最基本的动力之一。在我国大量的非空调建筑中，利用建筑的室内空气流通，改善室内的空气环境质量，是一种常用的建筑处理手段。风洞试验证明：自然风吹向建筑时，由于受到建筑的阻挡，会在其迎风面产生正压力；自然风的气流绕过建筑的侧面和背面时，会产生负压力。利用建筑体迎风面与背风面之的风力压差实现空气的流通就是我们常说的风压通风。
建筑体的外部形态，其与风的夹角和建筑周围的外部环境都会影响到压差的大小。理想的外部风环境，是实现合理建筑体自然通风的必要条件。主要的平面布局有并列式、错列式及斜列式一以上统称行列式，以及周边式与自由式。为了达到夏季自然通风的目的，建筑物的朝向通常与当地夏季主要风向保持合理的角度。要求建筑物的进深不能过大，否则，否则会影响自然风的流动。另外，建筑物的平面与开口的位撇、面积要设计合理。主要考虑平面、剖面和建筑细节等问题，建筑物整体内外要要保持通透效果，门和窗户要对齐并尽量做到在同一轴线上。此方法能有效的降低气流阻力，达到自然风流动的速度，实现风俗流畅的目的;建筑物外部的开口面积要保持较大范围，尽量使开口周围平整降从而降低相应阻力。此外，从效果看，窗户设计上外推的比平面推拉的效果好。开口也尽量设计为圆滑形式的，相对效果较好。
由于城市的迅速发展，地下室以及地下停车场等地下空间也逐渐成为城市空间的一个主要内容。但是，在这个环境中的通风模式主要采用机械通风，这无疑是对能源的很大消耗。为了实现这部分区域的生态化与绿色话，就成为建筑设计人员面临的又一个主要问题。要以自然通风为目的，实现无机械或者半机械形式达到空气循环交换。
1.2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来实现建筑的自然通风。利用热空气上升的原理，在建筑上部排风口可将污浊的热空气从室内排出，而室外新鲜的冷空气则从建筑底部被吸入。
在建筑设计中，可利用建筑物内部的贯穿多层的竖向空腔一如楼梯间、中庭、拔风井等满足进排风口的高差要求，并在顶部设置可以控制的开口，将建筑各层的热空气排出，达到自然通风的目的。与风压式自然通风不同，热压式自然通风更能适应常变的外部风环境和不良的外部风环境。
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1.3风压和热压共同作用实现自然通风
风压和热压是实现通风的主要方式。以通风为目的的建筑设计中，这两种方法适宜综合考虑，互为补充。因为室外自然风的风速与风向是不确定的因素，所以单纯的使用风压或者热压都无法有效的实现自然通风的目的。而在我国采暖通风与空气调节设计规范中，通常只考虑热压的作用，却忽略了风压因素。这种放弃或忽略风压对自然通风地影响是错误的指导原则。进深较小的建筑体适宜多采用风压通风，反之，适宜采用热压以实现通风的效果。
2实现自然通风的主要设计方法
2.1总平面布局
为了能够合理的利用风压也热压来达到提高室内空气质量和居住舒适度的效果，需要在规划小区总平面布局时根据当地的自然条件和气候因素，合理规划建筑物的朝向、间距等，避免因为间距过小而导致空气流通不畅。
2.2合理布置住宅朝向
通过组织好穿堂风有利于建筑物获得更加良好的自然通风，改善室内的热环境。为了达到这一目的，需要结合以往的实践经验和实际的建筑环境，进行风力测试，然后根据测试结果，规划建筑朝向。实践表明，建筑的 迎风面与夏季最多风向宜成60°～90°角，且不应小于45°。
2.3合理确定建筑物间距
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。
2.4合理设计户型平面
利用板式高层住宅建筑可以使更多的主要房间位于主导风的迎风面，并提高对自然光线的利用效率，同时有利于实现南北双向通风的效果。但是这样需要利用较多的土地面积，在当前土地资源紧缺的情况下，很多建筑开发商都不愿意采用。随着空气质量的不断恶化，人们对房屋居住环境的要求越来越高，居民都希望可以通过对自然风的利用来减少纳凉和取暖设备的使用频率，这不仅有利于自身的健康，更满足了其绿色环保的生活方式的需求。为了达到这一目的，在设计过程中，可以尽量让进出风口对位，从而减少空气阻力，更好地实现气流的自然流通。
2.5窗户设计对自然通风的影响
作为自然风的主要进出口，住宅建筑中窗户的朝向、位置、面积、形状等设计至关重要。因为窗户不仅影响到实际的通风效率，更与室内的气流组织和热舒适度以及控制质量息息相关。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1.2 m，这样比较符合人坐下来的高度，提高居住质量和舒适度。
2.6自然通风强化措施
为了提高对自然风的利用效率，可以结合实际建筑环境，采用以下措施：
（1）采用捕风装置
利用补风装置可以使风压和室内压形成一定的压力梯度，这样有利于新鲜的空气进入室内，与室内较为浑浊的空气进行交换，进而提高空气质量，并使室内温度维持在较为舒适的状态下。
（2）采用屋顶无动力风帽
利用这种装置，可以转变空气的流动方式，并加快其流动速度，空气能够通过自上而下的垂直运动将室内的浑浊气体大量排出，以提高室内通风换气效果。
（3）使用太阳能进行诱导式通风
太阳能的诱导通风方式主要是利用太阳能的加热功能，在建筑物的内部产生局部热量，使得中心区域与周围环境之间的温度差异增加，从而产生风力。这种通风方式与传统的受到温差发生的风力相比，获得的风力较大也更为有效。
3结语
由于自然通风具有节能、清洁等优点，所以在新建筑设计当中具有很大的综合效益。科学技术的进步和新材料的不断出现，为我们提供了更广阔的设计理念。建筑设计人员应依据自然规律，在规划设计当中更好的引进自然通风方法，为节能环保做出最大的贡献。
参考文献：
[1]周军，常立伟，邢辉．自然通风在建筑设计中的应用[J]．科技信息，2010（18）
[2]黄丹程．建筑自然通风节能设计浅析[J]．建材发展导向，2011（22）
[3]姜广森．浅析住宅建筑的自然通风对室内热环境的影响[J]．建筑知识，2013（B03）
论文作者:陈超
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年2月第4期
论文发表时间:2016/11/18
标签：自然论文; 建筑论文; 风压论文; 目的论文; 建筑物论文; 住宅论文; 空气论文; 《建筑建材装饰》2016年2月第4期论文;