关键词:自然通风;现代住宅建筑;建筑设计
引言
在现代住宅建筑中,如果能够有效的保持空气流通,不仅能够提升人们居住的舒适度,还能有效的减少因为装修带来的居住环境污染问题。在经济快速发展的时代背景下,人们只追求建筑的速度,而忽略了人们对自然环境的关注程度。随着环保意识越来越强,人们对房屋居住的环境质量要求越来越严,对自然环境开始关注,对建筑中的自然通风条件产生了新的认识。自然通风与机械通风相比,所消耗的能源较低,并且没有噪音,符合人们所追求的环保理念。自然通风能够快速的带走室内的污染气体,时刻保持着空气的洁净清新,所以在住宅建筑中合理的进行自然通风设计,不仅能够实现环保的目的,还能使人们保持身体健康。
1自然通风的作用
自然通风利用的是自然界的动力,它既能有效改善室内空气质量,也能有效降低建筑空调能耗,是一种低能耗的通风方式,在建筑设计中应用自然通风技术具有十分重要的作用。一方面自然通风可有效实现被动式制冷效果。在外界温度、湿度等非常低的时候,在无须消耗不可再生资源的前提下,通过自然通风可过滤室内潮湿污浊的空气,降低室内的热空气,达到令人舒适的室内温度和湿度状态。另一方面自然通风可为人们提供自然清新的空气,有利于保障人们的心理和生理健康。没有足够的新鲜自然空气进入室内是导致目前空气质量下降的关键原因,长时间使用空调,导致人体长期处于相对封闭的空间,引发了许多问题,而通过应用自然通风技术,在对室内环境进行通风清新空气时,还可以促进人与自然的和谐发展。所以应用自然通风技术不仅能够降低使用能源,减少污染,而且还是一种完全和谐的发展理念,值得在现代建筑设计中大力推广和应用。
2实现自然通风的主要方式
2.1风压
风压就是空气流受到阻挡而形成的静压,在具有良好风环境的地区,主要通过风压的方式来实现自然通风。自然风吹过建筑物时,由于受到建筑物的阻挡使迎风面产生较高的静压,而在背风面和侧风面由于存在局部涡流产生较低的静压,建筑物内外空间空气随着两者之间压力差的作用从高压力侧流向低压力侧。根据伯努利流体原理,流动空气的压力与流动空气的速度成反比,当流动速度增加时,就会形成低压区。所以,在建筑设计中我们常常使用管式建筑通风原理,使用横向的通风通道让自然风吹过产生负压区,让周围空气流动。管式通道是通过封闭一定方向上的通道,敞开其他方向的通道来引导通风方向,加大建筑空间的通风效果。
2.2热压自然通风法及其应用
随着温度的升高,空气密度反而降低,热压法正是利用这一原理让建筑的室内外产生温差,并在其进气口与排风口之间形成高差,最终让建筑内部的空气形成烟囱效应,也就是热压差,来强化建筑的自然通风。建筑的室内外温差越明显,进气口与排风口之间的高差越大,其风压作用越大,所以,据此可在建筑上部设置排走室内热空气的排风口,同时在建筑底部设置吸入室外新鲜冷空气的进气口。在建筑设计中,由于两窗孔的位置及高差以及室内空气的密度差是影响热压通风的主要原因,所以,在建筑物内部建设竖向井洞并让其贯穿多层来形成进气口与排风口之间的明显高差,并在建筑顶端设置可操控的排风口,排出建筑室内的热空气,实现自然通风。与风压法相比,热压法更能适应外部风环境的变化多端。
2.3通过风压热压结合的方式实现通风
因为地理位置的特殊性,使得我国的气温在夏季比较炎热,冬季又比较寒冷,所以很多的建筑设计人员在设计通风问题的时候一般考虑热压的方式通风。但是,这种想法是不正确的,使用风压和热压相结合的方式实现通风是最合理的,应该得到广泛的推广和使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下,热压式的通风方式比较适合进深较大的建筑物,而风压式的通风就更加适合在较小的建筑物中使用,如何选择通风方式要根据具体的情况来定。
3自然通风在住宅建筑设计中的应用要点
3.1住宅建筑组群的布局分析
可以根据平面和空间的因素来考虑住宅组群的布局和自然通风之间的关系。行列式、周边式以及自由式都是一般建筑组群的平面布局,在一般情况下,不同的建筑组群方式有着不同的通风效果,行列式的组群需要调整住宅的朝向来引导气流进入住宅中的,使得气流从斜向的方向进入组群的内部之间,达到减小阻力、改善通风效果的目的。单一行列式的布置,使得小区内部的通风效果不好,只有采取错列式的布局,使得建筑之间相互错开,便于气流在间距之间流通,从而能够有效的使住宅之间获得良好的自然通风条件。自由式的布局是根据具体地形和朝向来灵活的进行布置。
3.2户型平面设计
现阶段住宅建筑平面设计主要受住房面积、客户需求等方面的影响,而在实际使用过程中也出现了厨房卫生间空气流通不畅,客厅卧室通风效果不佳等情况,这种情况主要是由于住宅建筑设计时没有充分考虑夏季风的走向及住宅周边地势因素等原因,为了保证住宅建筑内部有效的空气流通,在住宅建筑户型平面设计时可采取相应的措施。(1)在室外纵墙上可设置一定数量的通风窗,然后采用不同高度的通风窗设置提高热压差的通风效果,同时应减少进风口窗户侧墙上的开口,防止风由斜向流出。(2)在住宅建筑平面设计过程中需保持进出风口相对应,尽可能减少风力流动阻力,为空气流动提供一个更加便捷的渠道,如厨房及客厅的门窗对应等。(3)在为了保证平面转折处的空气流通,可采取增加空间面积、设置导流构件、圆角处理等方式。
3.3由风压造成的自然通风
随着科学技术的不断创新,我国在改善自然环境,实现节能环保的过程中开始使用风能,风能属于一种自然能源,而且风能较为丰富,现在很多地方在生产发展的过程中都开始运用风能。因此,在实现自然通风的过程中,设计人员也可以借助风能展开住宅建筑设计。在运用风压实现自然通风的过程中,设计人员严重遵循相关的注意事项,才可以实现自然通风,并且提升自然通风的效果。首先,风转向住宅建筑时,建筑物就会阻挡风的流动,这时风就会向四周流动,这样设计人员可以借助这一点,运用风压进行自然通风的设计,但是如果运用不当就会产生严重的负面压力,为了防止负面压力的产生,设计人员必须要考虑气流运动时形成的差异性,尽可能的将室内的热空气排放出去。与此同时,在实现自然通风的过程中,设计人员要能根据以下几点要求:因为是受到风压的影响,所以要能正确的借助外力实现自然通风,在此过程中,一定要考虑居民的生活情况,并将落实节能环保的政策,这样才会形成一个较为完整的自然环保模式,自然通风也会在住宅建筑中起到良好的作用。
结语
与机械通风相比,自然通风具有更加节能、清洁的有益效果,所以值得在现代住宅建筑设计中广泛推广与应用。文章通过对建筑设计中合理应用自然通风进行了一系列的探讨,希望能够引起设计人员对现代住宅建筑设计中引入并科学规划自然通风课题的重视,为广大人民群众提供一个更加健康、舒适的居住环境,为我国的环保节能事业做出更大的贡献。
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论文作者:李志军
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷第22期
论文发表时间:2020/4/3
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