张礼怀
云县晨光产业开发有限责任公司 临沧市云县 675800
摘要：随着我国城市化进程的发展，建筑行业在市场经济的推动下，逐渐蓬勃的发展起来，并且一跃成为当下的国民经济的支持产业。随着人们对自身生活环境的要求品质的提升，在住宅设计或是商业建筑设计上更加崇尚自然风的设计，这也为建筑设计开辟了一个新的发展领域。本文就以建筑设计和自然风的相关性为研究课题，系统的进性阐述和研究。
关键词：建筑设计；自然风；相关性
在经济的发展带动着人们生活质量改善的同时，人们对生活品质的要求上也不断提升。现今社会国家一直倡导生态建设的可持续发展战略，所以在建筑设计的考虑上，除了满足国家对建筑采光通风的基本要求外，更进一步的做到建筑和自然风的高度融合，这样不仅能够有效的改善空气质量问题，提升建筑的使用品质、舒适度，还能够减少能源的消耗，从一定程度上来讲也是促进生态建设的可持续战略的发展。
一、建筑设计和自然风的相关性的融合
自然风的成因是气压在水平方向受力不均匀，同时风受到大气环流、地形、水源等各种因素的共同影响形成自然风。对于中国大陆来讲常见的自然风的表现形式多为季风、地方性的海陆风以及山谷风等。用化学知识解释自然风的形成可以概括为空气分子的运动，即氮分子、氧分子、水蒸汽及其他成分在空气中的运动，当所有空气分子以很快的速度移动着，它们彼此之间会产生迅速的碰撞，并且与地平线上任何物体发生碰撞，这就形成自然风。而在建筑设计中要想将建筑本身和自然风进行有序的相融，就需要根据自然风的产生特点以及建筑所在地的常年主导风向进行建筑设计的规划、应用。
（一）建筑设计中对自然风应用方法
建筑设计对自然风的应用主有两种形式，第一种形式是利用自然风本身的风压达到自然风的目的，这种形式之下的自然风一般是建筑设计当中的穿堂风。如下图所示
图1、穿堂风效果图
这种自然风的存在主要是在设计中利用的压差的缘故，简而言之就是在建筑物的迎风面和背风面产生较强的压差，在自然风流经的同时会因为压差产生自然风，同时也是帮建筑物进行了一次气体交换，但是应该注意的是在建筑设计的过程中应该对压差进行合理的控制，避免其对周围环境或是建筑物本身造成伤害。第二种形式则是采用热压效力实现自然风。这种热压方式的产生是根据建筑物本身的设计特点，即建筑物本身就是一个全面隔绝外界的设计，因此在建成后，建筑物体内的空气与外界的空气交换就会减弱，从而逐渐和外界产生一定的热压差，在这股热压的作用效力下室内的空气会向其垂直方向运动，从而产生自然风。但是应该注意的是，在外界空气污染程度较高时交换的自然风，反而会对建筑物内居民的身体造成破坏，这也就违背了当初建筑设计对自然风的需求。
（二）建筑设计应用自然风的考虑因素
一个建筑物的自然风并不是凭空而来的，它是建筑设计师，根据自然风的形成特点以及建筑所在地的常年主导风向，并将其和建筑物对自然风的需求进行有效的结合，然后在建筑设计是加入自然风的设计计划。在建筑设计是对自然风的考虑主要是以下因素：
1.季节风因素
建筑设计在设计方案的策划时考虑自然风的首要因素则是季节风因素的影响，这个具体还是要看建筑物的地理位置进行划分，因为我国的大部分气候都是季风气候，所以建筑设计主要考虑的就是夏季风和冬季风的影响。尤其是在一些大型城市，其建筑物之间的间距较小，很难有风流动。所以建筑设计是一定要控制好建筑物体之前的间距，使自然风能够轻松通过。最后一个影响因素则是建筑物体周围的布局。一个城市的布局规划时建筑设计师无法改变的，所以建筑物体周围的公共区域的布置会给自然风的建筑设计造成一定的影响，因此，建筑物在建筑设计市除了考虑以上两个因素外，还应对建筑物周围的公共建筑环境进行分析、评估，然后策划建筑设计的方案[1]。
二、建筑设计中自然风相关性的利用
（一）建筑设计中的自然风系统
建筑设计的通风系统和自然风能的利用是最常见的建筑设计对自然风的利用方式。自然通风是指将室外的空气和室内的热压空气进行气体交换的一种形式，这种形式下的气体交换能够将室内的污浊空气进行排除，也是减少污浊空气对人身体的损伤其原理则是压差原理，就是；利用水平方向的风力压差进行通风引导，当风吹像建筑物是会产生正压，那么在背风压下就会产生负压。如下图所示
图2、建筑风压效果图
建筑设计主要是对建筑物的夹角设计，来决定自然风压的大小，这样就能合理的控制风的流速，壁面因压差过大造成周围环境的破坏和建筑物的毁坏。
（二）建筑设计与自然风相关性的设计
1.建筑物体的中庭设计
建筑中庭作为建筑设计中一种最为普遍的设计方式，在众多的公共建筑中都有相关应用，这主要是因为公共建筑中人员的流动性较大，所以在建筑设计上对自然风的要求比较高，而中庭设计正好能够满足这一需求，因此得到了广泛的应用。建筑中的中庭设计多数都是采用大面积的玻璃设计，使建筑设计能够有较好的采光性，并且还能够阻止室内气体的外流现象，从而产生一个温室效应，此种设计在冬季的应用广泛。
2.建筑中的门窗设计
当下的建筑设计中对于门窗的设计是决定自然风的关键要素，因为门窗本身就有一定的通风功效，所以加以巧妙的设计很容易产生自然风。然而在门窗的设计中还应该注重单侧通风和双侧通风的不同设计机理。单侧通风多数是一些一侧设置窗户的房间，它的通风主要是依赖于窗户顶部底部之间的高度落差，因为窗户是房间与外界进行气体交换的唯一介质，因此，窗户底部和顶部之间的高度决定着自然风的多少。与单侧通风不一样的是对流通风，显然这种通风效果要比单侧通风更为有效，但是在设计时应该注重建筑物间距和深度之间的问题，因为气流穿过较深的空间时，其自身的空气质量也会发生改变，这样就达不到空气交换的目的。
3.建筑中通风换气塔的设计
在一些比较炎热的地区例如一些非洲地区，其建筑物对外的通风开口相对而言比较少，因此单纯的依靠建筑物本身的建筑设计很难满足通风的需要，因此人们会在建筑设计之外，设置通风塔帮助通风，其原理主要是烟囱和反烟囱的设计。这样就能达到烟囱和室内间的气体交换[2]。
风塔在结合水景和水盆后其自身的通风效果会更加的显著。一方面水的蒸发能够改善塔内空气的干燥程度，另一方面，水在蒸发的同时也会带走塔内的热气，从而降低室内的温度。伴随着水的反应就可以加速塔内的空气流动，增加气体交换的频率。
4.双层玻璃幕墙设计
在建筑设计的节能角度上来讲，建筑设计应该尽可能的采用自然采光，避免过多的电能消耗，玻璃幕墙正好能够将达到节能的目的，一方面阳光能够直接透过玻璃幕墙反射到室内，还能达到提高室内温度的效果，另一方面玻璃幕墙的使用还能够减少建筑材料的用量，从而降低了工程造价，增加了建筑工程的工程效益。此外，在环保的角度上看来，玻璃幕墙可采用可循环的使用材料，并且玻璃幕墙下的建筑设计更加具有一定的时代感，也是现代建筑的一种潮流设计模式。
双层玻璃幕墙的设计在欧美地区应用比较广，相对于普通的玻璃幕墙来讲，这种形式下玻璃幕墙其保温效果更佳的明显，此外还能够起到阻绝噪音的效果，减少噪音污染，尤其是在一些大型的繁华城市地段，这种双层玻璃幕墙的设计深受广大居民的喜爱。
三、现代高科技术在建筑设计自然风上的使用
为了响应国家的可持续发展战略，在现代的建筑设计与自然风相关性的应用上，利用先进的高科技技术设备再加上建筑设计技术的有利结合，在自然风的应用上更加的注重环保方面的绿色建筑设计，这也是为了建筑设计的一个新发展方向。在当今的建筑设计中对自然风的应用很多是借助于大自然的物体进行防身生设计，比如风洞设计就是根据白蚁巢穴得来的一种建筑设计，这样的建筑设计不仅能够实现自然风的有效利用，而且还拥有自身的冷却系统，尤其是在一些日光照射比较充足的家，采用这种白蚁巢穴的设计，除了降低建筑物的自身温度外，还能减少电能资源的消耗，间接的提高能源的利用率[3]。
除了仿生学的建筑设计对自然风的利用外，生态气候学的建筑理念也得到了建筑设计师们的广泛关注，其功能上主要是主要是体现生态的自我调节和自我完善。从而给居民带来舒适、安全有效的生活环境，这样的生态设计在根本上来说也是提升人们的身体素质，使人们在自然的状态下生存发展。
结语：
综上所述，社会经济的发展带动了人们生活品质的提升，人们对于建筑的要求也有了新的改变。现代的很多建筑设计都采用了自然风的应用，一方面为了促进生态环境的可持续发展，另一方面促进能源的有效利用，从而在根本上减少能源消耗带来的环境污染。自然风的相关性在建筑设计中得到了非常广泛的应用，但是有些地方还存在着不足，因此需要建筑设计师借助于当今的科技技术进行不断的完善和创新。
参考文献：
[1]陈玮.建筑设计与自然风的融合分析[J].江西建材，2014，（17）：25-25.
[2]严汉基.浅谈建筑设计中自然风的利用技术[J].中华民居，2011，（5）：17-17.
[3]滑冰，王立滨，相凤奎等.探讨建筑设计中自然风技术的应用[J].山西建筑，2011，37（18）：2-4.
论文作者:张礼怀
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/4/1
标签：建筑设计论文; 自然论文; 建筑物论文; 建筑论文; 空气论文; 相关性论文; 玻璃幕墙论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;