（淮南市申益建筑设计有限公司，安徽淮南232100）
摘要：自然通风作为住宅建筑设计中主要考虑的因素，其设计和实施的水平直接影响居住者的住居舒适度，并可以为住居者节省能源的损耗，减少了相应的居住成本，针对其重要性，本文展开对住宅建筑设计中自然通风的应用讨论。
关键词：住宅建筑设计；自然通风；应用
前言
在住宅建筑的设计中，自然通风的设计是必不可少的一个方面，其可以提高人们居住环境的质量和生活质量，增加人们和自然的沟通，使人们更加亲近自然，并且更加节能环保。
1在住宅建筑设计中自然通风的特点
1.1在住宅建筑设计中自然通风的优点
1.1.1自然通风增加室内舒适度
住宅舒适度包含空气舒适度、温度舒适度、环境舒适度几个方面。提高空气舒适度主要就是指提高空气质量，自然通风能够提高空气质量，并且增加室内空气中氧气的含量从而提高人的舒适性。住宅室内无论是制冷还是供暖，都需要有一定的冷热源，这些冷热源都有大小的局限性。温差会产生空气的对流交换，虽然在室内小环境里也会有一定的温度交换，但这种交换往往是不彻底的。也就是说，住宅室内的冷热源都会产生制冷供热的区域性。比方说在空调2m以内的范围里，空气温度更低，在供热设备的附近更暖和等，这种情况直接导致室内的冷热不均，这不但会降低环境的舒适度，还可能会引起感冒等问题。如果我们采用一定的自然通风措施，就能更好的为环境提供舒适的温度。合理的自然通风措施不但能够增加室内舒适度，还能达到节约能源的目的。通过统计表明，在夏季通风条件比较好的住宅小区中一般装空调或者空调使用的频率是很低的，也就是说在非特殊天气中，自然通风完全能够减少甚至可以取代空调的使用。
1.1.2自然通风增强室内空气质量
住宅作为提供给人居住和生活的密闭空间，人们60%～90%的时间都需要在其中度过，因此住宅的空气质量对于人的健康有着十分重要的影响。通过实验分析我们可以得出结论，影响室内空气质量的主要因素有：可吸入颗粒悬浮物、二氧化碳、甲醛、苯、挥发性有机物等。这些污染因素不但会影响室内空气的质量，而且对人们的健康也有很大的威胁。地球的大气环境由于其系统庞大，因此对各种空气污染物有很大的稀释作用，采用自然通风措施的住宅建筑，往往都会有更好的空气质量，这种好的空气质量会给我们的生活带来健康和快乐。改善室内空气质量，使在空调房间内，绝大多数人没有对空气品质感到不满，空气中没有对人体健康造成威胁的已知污染物浓度。
1.1.3自然通风减少能源消耗
空调和自然通风都可以达到冷却通风的功能。相比而言，空调需要大量耗电，自然通风则不需要。我们对空调消耗能源进行的资料统计，表明了自然通风能够降低能耗45%左右。此外，在自然通风的条件下，更能增加人们的舒适感。
1.1.4自然通风实现绿色建筑设计
近年来，国家越来越重视绿色建筑设计要求，生态节能的绿色建筑正逐渐成为主流建筑。早在2010年，我国就出版了《民用建筑绿色设计规范》，并在2011年实施，其中第6.4章节名为自然通风，建议设计中尽量采用有利于自然通风的设计，可采取措施加强自然通风。北京、上海、江苏、山东、广西等多地也纷纷推进了建筑设计中的绿色建筑设计要求，新型的自然通风将越来越多的在将来的建筑设计里推广。
1.2在住宅建筑设计中自然通风的缺点
（1）在炎热的夏季，室内外的空气都是非常闷热的，人们运用自然通风也不能真正的达到调节室温的作用。（2）随着时间的推移，我国工业的快速发展以及汽车数量不断增多，加大了对环境的污染，无形中就降低了室外的空气质量，倘若采用自然通风就会将室外污染物带入到室内，不利于人体健康。（3）公共建筑的体量越来越大，大型建筑因进深较大，很多房间没有条件开设外窗，为保证室内空间的使用，不得不设置机械通风。
2在住宅建筑中自然通风的应用
2.1风压作用下自然通风的应用
2.1.1空气流吹向建筑
当空气流吹向建筑时，由于受到建筑的阻挡，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力差实现空气的流通。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆压力差的大小与建筑的形式、建筑与风的夹角以及建筑周围所决定的空气动力系数等有关。
2.1.2风垂直吹向建筑正立面
当风垂直吹向建筑的正立面时，迎风面中心处正压最大，在屋角和屋脊处负压最大。由风压促成的气流可以穿过整个房间，通风量大大超过热压促成的气流，这是夏季组织通风的主要方式。另外根据伯努利流体原理，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。
2.1.3风力资源较丰富地区
在风力资源较为丰富的地区，风压是实现自然通风的最佳手段，在住宅建筑中使用风压手段，可以更好的促进建筑室内的空气流通，提高室内空气质量。
2.2热压作用下自然通风的应用
（1）影响热压通风的主要因素有：窗洞位置、两窗洞的高差和室内空气密度差。在建筑设计中，一般可利用建筑物内部贯穿多个楼层的竖向井洞，如楼梯间、中庭、拔风井、管道井等来满足进排风口的高差要求。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。
（2）风压和热压是自然通风最基本的动力，一般所说的烟囱效应即是热压通风。热压通风不考虑室外风压的作用，当室内外存在温差或存在进排气口高差时，空气密度会随着温度的升高而降低，从而实现自然通风，可通过在建筑物上部设置排风口等实现热压通风。
（3）相比较风压式自然通风，热压式自然通风更能适应常变的外部风环境。
2.3风压和热压共同作用下自然通风的应用
—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。在建筑的自然通风设计中，建筑物受到风、热压同时作用时，外围护结构上各窗孔的内外压差就等于各孔的余压和室外风压之差线性叠加。风压通风与热压通风往往是互为补充、密不可分的。
2.4住宅建筑整体布局中自然通风的应用
我们在对住宅建筑进行布局设计时，要充分考虑到周围环境对住宅建筑的整体影响。比方说周围建筑会不会挡住风向，或者建筑主体在区域建筑环境的风动力学中处于什么位置。只有充分考虑这些因素，确定环境建筑对住宅建筑风力风向的影响，才能做好建筑布局工作，为自然通风创造有利条件。
由于我国冷空气主要是从北向南移动，因此风一般都为南北向。为了组织好自然通风，应使房屋尽量靠近夏季主导风向，即偏东南或南向。其实，从夏季减少接收大阳辐射这个角度来说，南北向也是最合理的。
在对小区进行设计时，不能为了追求高建筑密度缩小建筑间距，因为在建筑物背风面和高层建筑下部迎风面都会形成涡流区，若另一幢房屋处在这个区域，则很难形成有效的自然通风。因此，首先要控制房屋间距，可采用错列式和自由式布局做到有较好的日照和通风。
2.5机械辅助式自然通风的应用
现代建筑更趋于高层化、大型化，这使得通风路径更长，空气流动受到了更大的阻力，自然通风效果降低。因此只是简单的依靠自然风压及热风压是很难取得较好的通风效果的。特别在一些空气质量较差、噪声污染严重的城市，过于直接的自然通风会将室外的各种污染带入室内，自然通风效果相较于污染对人体的伤害显得较低，这时就需要对自然通风施以机械辅助的手段。机械辅助自然通风系统具有较为完整的空气循环通道，它将机械方式与生态思想相融合，共同完成室内通风任务。
3结语
综上所述，自然通风是一种非常环保并且实惠的建筑通风方法，在现代建筑设计中需要被广泛的应用起来。因为其通风方式有一定的被动性，造成在设计和使用的时候遭受很多因素的制约，因此在住宅建筑的自然通风设计中，需要综合多方面因素，从全局来看，以实现建筑更好的自然通风效果。
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[4]柳仲宝，苏亚欣．太阳能烟囱自然通风的一维非稳态模型[J]．建筑热能通风空调，2011（06）
论文作者:顾皖清,顾皖平
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月下
论文发表时间:2016/9/20
标签：自然论文; 建筑论文; 风压论文; 住宅论文; 建筑设计论文; 空气质量论文; 室内论文; 《建筑建材装饰》2015年11月下论文;