生态建筑中的自然通风设计探讨论文_尹书刚

生态建筑中的自然通风设计探讨论文_尹书刚

南京工程学院

摘要:生态建筑是人类尝试回归自然、与自然和谐共处的一项已取得成功的探索项目,强调对自然生态环境的零破坏、零污染,将生态学与建筑科学相融合,利用现代化的科技手段实现建筑内的有机循环,在不破坏生态平衡的基础上改善人们的居住环境。自然通风是生态建筑的衍生理念,是依据风的形成原理,通过改变微观环境来实现建筑物的室内通风效果。本文通过分析自然通风的原理及影响因素,探究了为建筑实现自然通风的方法。

关键词:生态建筑;自然通风;自然环境;空气流通

引言

生态建筑就是通过运用现代化的科学技术手段将生态学与建筑科学相融合,设计建造无污染、科技、生态、宜居的建筑空间。生态建筑的设计建造必须使人工的建筑与自然环境和谐共处,利用自然资源,但不破坏环境,甚至反馈给自然环境以好的影响,既节能环保,又舒适健康。

生态建筑的发展为人与自然的和谐相处提供了新的共生模式,利用自然的因素制造更宜居的环境,通过生态学知识及建筑科学形成适宜的室内气候条件和一定的生物气候调节能力,形成良性循环,促使人、建筑与自然的和谐发展。在生态建筑的设计与建设中,自然通风是其中重要的一环。

一、生态建筑中自然通风的原理

自然通风就是利用自然条件或者人工创造的自然原理对建筑物内进行通风换气的方式。我们都知道风的形成是由空气的流动造成的,我们可以利用室内室外不同的生态条件,通过一些巧妙的设计,加快空气的流动,从而达到自然通风的效果。

(一)风压形成的自然通风

运用风形成的基本原理,通过改变改变建筑物迎风面及背风面的压力差,形成气流的运动,从而形成风。这是因为我们所说的气流在运动中遇到建筑物的阻碍时,就会在建筑物迎风的这一面形成正压力,而建筑物的其他面就会产生负压力,这种压力差会进一步造成空气的流动,从而形成风,风便会沿着建筑的空隙流入室内,形成自然通风。

(二)热压形成的自然风

气流的运动受到温度的影响,当温度升高时,气压升高,当温度降低时,气压降低,空气从高气压流向低气压就形成了风。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑物一般都具有极好的密闭性,室内外会存在一定的温差,当室内温度升高时,建筑物上方就会形成高气压的存在,这时空气会从低处的低气压处流向高气压处,如果留有合适的通风口,空气便会从建筑物中流过;如果室内温度降低,在建筑物上形成低气压,那么空气的流动方向便正相反,会从高处流向低处,同样产生了风,实现了建筑的自然通风。

(三)风压与热压共同作用形成的自然风

风压会受到天气条件、风向及建筑物自身形状及通风条件的影响,热压会受到温度变化情况的影响,风的形成都不稳定,所以生态建筑的自然通风一般指的就是两种作用之下形成的自然风。两者互有强弱,会相互影响,可能相互加强,也可能相互抵消,并不一定都是简单叠加的关系。

二、生态建筑进行自然通风设计时应该注意的问题

(一)宏观气候条件的影响

不同地区的气候条件也不相同,而风的形成很容易受到各种气候因素的影响,比如气温、昼夜温差、空气湿度等,这些都可能影响着自然通风的形成及利用。在进行自然通风的设计时,必须充分考虑建筑所在地的气候条件及变化情况,根据实际气候条件设计适用的自然风通风方式。

(二)建筑物自身所形成的微观环境的影响

除了受宏观气候条件的影响,自然通风还会受到微环境的影响。建筑周围的环境布局、地形特征及建筑自身的高度、形状等都可以形成独特的微观环境特质,而这个建筑物自身的微环境对自然通风的影响更为复杂,在进行自然通风设计的时候要考虑好各种细小因素,选择有力的外部环境和通风方式。

三、在生态建筑中设计自然通风的方法

(一)进行合理的建筑布局

自然风的形成会受到建筑微观环境的影响,在进行建筑布局设计时就要考虑到这方面的影响结果,对建筑物进行合理布局,结合建筑地区的气候状况及地形,形成有利于自然风形成的微观环境。建筑布局包括建筑的分布排列、建筑密度、建筑高度、街道布局及周围的绿化状况等。

(二)合理设计建筑物的物理外形

自然通风形成的原理包括风压、热压、及风压与热压的相互作用,而这些统统与建筑物本身存在一定的关联性。在进行自然通风设计时要充分考虑建筑物自身的作用,从建筑物的外观形状、高度、面宽等方面做好提前的设计研究工作,从当地自然环境状况出发研究各种建筑外观的合理性,选出最有利于自然通风形成的外观设计方案。

(三)设计规划好门窗的相对位置,促进空气流通

自然通风的最终目的还是要改变室内环境,这就需要室内有良好的可以接纳风通过流通的条件。门窗的位置、尺寸大小等都直接影响着室内的通风效果,不能只考虑门或只考虑窗,要规划好两者之间的相对位置,只有流通起来的才叫风。通过两者位置的设置,可以改变空气的流动方向、停留时间,实现最佳通风效果。

(四)利用好双层玻璃幕墙

双层玻璃幕墙是将科技原理化为实践的产物,在生态建筑中应用广泛。双层玻璃幕墙,顾名思义,是由两层玻璃材质的幕墙构成的,两层玻璃之间留有空腔,设置好进风口及出风口,就可以通过开关两个风口来调节室内温度,形成自然通风的条件,在需要的时候就可以产生自然通风的效果,而且还节能环保。

(五)设计穿堂风

穿堂风我们都知道,而且穿堂风对环境的影响也较大,要设计好室内布局及进风口与出风口的位置,利用风压差的原理人工制造室内的穿堂风条件,加快空气流通,形成良好的通风效果,可以很好地调节室内温度,优化居住环境。

(六)充分利用屋顶空间,设计增强自然通风效果

建筑物的屋顶也可以形成独立的自然通风条件,同时又是整体建筑物自然通风条件的组成部分。设计好屋顶的结构形状,将屋顶变成利于建筑通风的重要构件,加强通风效果。

结语

当自然环境遭到破坏,人类的生存条件开始恶化,生态建筑理念得到发展,经过一段时间的有效尝试,人们发现可以通过生态学与现代科技来改变居住环境,实现人与自然的和谐发展。生态建筑已有不少成功的案例,哪怕现在我们还不能将所有的建筑都设计成完整的生态建筑群,但我们可以利用各种生态建筑的有效成果来改变现有的居住环境,建筑物的自然通风就是一项可以广泛利用的生态建筑成果,我们可以通过对自然通风的原理的研究人为制造自然通风的条件,促进室内空气的流通,改善居住环境。

参考文献

[1]任春霞.生态建筑中的自然通风设计问题研究[J].绿色环保建材,2018(08):117.

[2]李汀.生态建筑中的自然通风设计问题研究[J].建材与装饰,2017(42):77.

[3]张延帅.论生态建筑中的自然通风设计[J].住宅与房地产,2016(03):75.

论文作者:尹书刚

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/21

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

生态建筑中的自然通风设计探讨论文_尹书刚
下载Doc文档

猜你喜欢