关键词：自然通风；住宅建筑；设计；应用
1 自然通风技术的方法
1.1 风压
如图1所示，建筑物周围的静压因室外气流的作用而改变，被称为风压。风压作用下的自然通风是利用建筑物迎风面与背风面和侧风面的压力差促进空气流通，当风吹向建筑物时，迎风面流动受阻，动压降低，静压增大，在建筑物的迎风面形成正压区。当空气绕过建筑物到达建筑物的侧面和背面时，由于局部涡流的存在导致背风面和侧风面静压降低，形成负压区。由此，在建筑物的四周形成压力差，实现空气的流通。风压作用下的自然通风比热压作用下的自然通风通风量大，但通风稳定性差，受诸多因素影响，如地方气候、建筑物形状、周围环境等。设计者要根据当地风环境条件和建筑物的实际情况，综合考虑各种因素来设计风压促成的自然通风。
1.2 热压
热压作用下的自然通风是利用建筑物竖向的压力差进排风。当同一空间内存在两种温度不同的空气时，热空气的密度小，冷空气的密度大，从而形成一种自然的热空气上升冷空气下降的趋势，污浊的热空气上升后，能够通过建筑物上部的孔洞排到室外，室外的新鲜空气就会从底部的进风口进入室内，这样在室内与室外就形成了一个完整的空气流通过程。这种自然通风方式与室内外的温差有关，温差越大，通风作用越明显，同时也与进排风口的高度差有关，高差越大通风的效果越好。
1.3 热压与风压共同作用
往往在实际工程中仅依靠单一的热压或风压促成的自然通风难以获得良好的建筑物整体通风效果。通常在建筑物进深较小的情况中，多用风压进行室内通风，对于进深较大的部位则多用热压通风来达到通风的目的。一般来说热压作用下的自然通风更为稳定，但风压作用时的通风量较大，二者相互补充，共同促成的自然通风效果，并非简单的叠加就能获得，需要综合考虑多种因素进行合理规划设计，否则可能会出现二者通风效果相互减弱的情况。
2 自然通风在现代住宅建筑设计中的应用
2.1 住宅的朝向和间距
在建筑的设计阶段，建筑物的方向应当首先考虑两个重要因素: 日照和通风。日照的最佳时间是从上午11 点到下午3 点，建筑物的方向设计应当在秋冬季节尽可能的多保存阳光，同时避免在夏季获得更多的太阳辐射。考虑到通风因素，建筑物的迎风侧气流被阻挡，风与建筑物迎风侧产生风压的最大值，建筑物的迎风侧一般应与夏季主导风向成70° ～ 90°角，不宜小于 45°角。在进行室内设计时，通风口可以优先选择南北向或南北向偏东方向。
当建筑群的设计为南北向依次排列时，前排建筑物的遮挡导致后排的风压变小，这就影响了后排建筑物的通风效果。通过增加建筑物之间的距离，使后排的建筑避开涡流区，将有利于形成风压通风，后排建筑物也可以获得更大的风压达到更好的通风。增加后的建筑物间距还可以用来设计一些绿色景观，不仅可以改善建筑物的自然通风效果，还可以为居民提供悠闲的交流空间。
2.2 建筑室内通風方法
建筑自然通风组织设计时应充分考虑建筑的场地环境和气候条件等因素对室内外风环境产生的影响，合理规划建筑布局、设计建筑体型与空间组合、通风口位置等。（1）建筑长边或凹口部分宜朝向夏季主导风向，有利于增加风压形成自然通风效果。（2）采用传统民居中常用的内庭院和底层架空的空间组织方式，有利于获得通风散热效果。（3）双侧开窗通风时，房间进深一般不宜超过净高的5倍，单侧通风时，进深不宜超过净高的2.5倍，有利于形成“穿堂风”。另外，增加适当窗户面积并使对向窗口错位布置，有利于增强通风效果。（4）在建筑中设置中庭、楼梯间、通风井及其他高出屋面的风塔，有利于加强空间垂直方向上的空气流动，从而产生“烟囱效应”获得良好的自然通风效果。（5）灵活布置太阳房、双层玻璃幕墙、特隆布墙、导风板、屋顶通风层等构造方式，在组织建筑空间时充分利用热压和风压原理形成自然通风。
2.3 通过计算风荷和风量，调整建筑结构设计
围护结构的负荷计算主要是根据围护结构受热造成的变化以及形状的变化所引起的负荷的改变，在超高层建筑的通风设计中，可以发现温差造成的负荷的变化为热负荷，这对于通风设计环节来讲是属于有利因素的，所造成的的影响可以忽略不计。在设计通风量的过程中，需要进行围护负荷的影响。一般来说，通风量越大反而温差负荷越小，对围护结构越有利。在设计的过程中，主要的房间朝向建筑的迎风口，穿过屋子，从背面的出风口穿出，这样的建筑设计方式能够最大程度保证自然通风量。
2.4 根据通风量的计算，设计建筑结构
通风量受不同地区和不同朝向的影响，因而不同的超高层建筑会有不同的影响程度，而有些时候同一地区的超高层建筑也会呈现出不同的通风量。一般来讲，如果该建筑的通风量较大，在引入机械设备通风中就不需要太大的载荷，预留的空间也将相应缩小，反之，如果该建筑的自然通风量较小，则需要给机械通风设备预留更多的空间，在整体的结构设计上要预留足够的位置。同时要注意的是，超高层的室内建筑较为复杂的化，降温除湿的通风量应该选取最大值，最终根据计算的结构设计出围护、幕墙以及中庭等的位置和空间，以此实现最佳的通风效果。
结束语
总而言之，自然通风是建筑物通风环节的一项绿色低碳设计，在优化建筑物的通风功能，提升人们生活环境品质的同时，其本身所具有的节约能源减少污染的特点符合可持续发展理念。设计者要综合考虑建筑设计中关于自然通风的各种影响因素，规范合理的进行自然通风设计。
参考文献
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[3]皮魁升.住宅建筑自然通风对室内热环境的影响[J].四川建材，2018，44(08):20+22.
论文作者:毛晓迪
论文发表刊物:《城镇建设》2019年19期
论文发表时间:2019/11/13
标签：建筑物论文; 风压论文; 自然论文; 建筑论文; 风量论文; 效果论文; 进深论文; 《城镇建设》2019年19期论文;