摘要：随着科学技术的进步以及人类对生活条件要求的不断提高，人们对建筑设计的重视也在不断增加。自然风属于人们赖以生存的自然因素之一，并且自然风对建筑也有着很大的影响。本文对自然风与建设设计存在的关系进行分析，研究自然风对建筑设计的影响，在建筑设计中通过自然风的利用为改善人们的居住环境及节能提供一定的指导。
关键词：建筑设计；自然风；节能
自然风在建设设计中属于自然元素，同光等其他的自然元素一样，都增强了人与自然沟通的方式，也是建设设计的重点考虑内容。自然风能够为建筑的室内提供新鲜空气，增强室内的空气流通，同时也能传递热量，为人们提供了一个舒适健康的办公生活场所。同时，在节能减排的今天，自然风在建筑设计中的有效利用也有一定的积极作用。因此，自然风在建筑设计中具有很好的发展及应用前景。
1、自然风的特点分析
1.1、自然风的积极特点
（1）提供新鲜的空气；自然风能够为建筑的室内提供充足的氧气，并且能冲散室内的异味，同时稀释室内空气中二氧化碳的含量，为人提供一个宜居的环境；（2）自然风能为建筑物以及使用者提供被动式的降温，人们对建筑的采暖及降温需求是不同的，并且不同地区的要求也是不同的。在25℃及35℃内，人们身体的自我调节功能使得对流降温是最主要的途径。由于我们国家南北跨越的幅度比较大，这也使得我们在进行建筑设计时需要考虑不同的通风选择。
1.2、自然风的负面特点
受外界因素的影响，自然风也会对建筑及使用者带来一定的负面作用：（1）渗透性；建筑物易受自然风带来的外界环境影响，比如潮湿地区的自然风会将潮湿的空气吹进室内，寒冷的地区则会使得室温快速下降。（2）外部环境较差时，自然风会将污染的空气吹入室内，对人们产生了负面的影响。（3）建筑物布局不合理，自然风会在建筑间形成风旋，这些不必要的紊流会影响到人们的正常生活。
1.3、风速及空气压力分析
自然风的风速一般都是距离地面越高，风速也会加强，同时，较高的风速也能带走建筑物的热量，建筑设计也需要对风速进行必要的控制，比如植树或是设置一定的人工屏障来实现降低风速的目的。
高度不同下的风压差异
温度（℃） 垂直高速的空气压力差/（N*m-1） 5m 10m 20m 50m 100m -10 -2.32 -4.64 -9.28 -23.2 -46.4 0 0 0 0 0 0 10 2.32 4.64 9.28 23.2 46.4 20 4.64 9.28 23.2 46.4 92.8
1.4、风向的影响
风向能够对建筑物门窗的朝向的选择造成一定的影响。在建筑设计中主要是靠降低风速以及分解流向来控制风向，在设计前，必须要充分的结合自然地形情况，利用当地的风向来获得建筑的最佳环境效益。在寒冷季节，建筑物的尖角朝向风向方向能够有效的分解流向，大大降低建筑的散失热量。
风向对建筑的影响示意图
2、自然风在建设设计中的内涵特点
2.1、适宜性
首先，采用自然风的设计能满足人们对建筑物的正常功能需要，并且能大大减少建筑工程对环境的污染，同时提高能源的使用效率；其次，自然风在建筑设计中的应用较为普遍，并且使用技术比较成熟，易于受到人们的介绍，具有非常好的实用性；最后，在建筑设计时必须要考虑到建设项目的经济成本，不能盲目的追求新技术，同时也保证了建筑的质量合格。
2.2、高效性
自然风在建筑设计中的应用中要体现高效性，尽量的发挥材料及技术的作用。这要要求设计人员必须要结合当地的实际情况，将建筑技术及材料的功能尽量发掘出来，保证其应用能够实现高效性的特点。
2.3、区域性
自然风的利用还表现在区域性的特点上，我们在设计时需要考虑到建筑工程的技术及材料的选择，同时还要针对当地环境的要求来进行设计。避开污染源的下风区，保证空气环境的清洁。
3、自然风在建筑设计中的应用
3.1、自然通风原则
首先，避开当地污染源下风区，避免污浊的空气吹入建筑的室内，造成环境的污染。同时，还要合理利用建筑物周边的绿化植被，在净化空气的同时提高空气的湿度。另外，现在小区设计大多还要水池等景观，我们可以利用水来平衡环境的温度。在小区的规划中，还可以利用建筑物的阳面及阴面形成的气压差，这样在微风环境下也能形成室内通风。
3.2、建筑布局
建筑的布局是指在设计时要注意建筑的朝向能够利于自然通风的条件。这需要结合当地的年均风速以及风向，建筑物在定位时就要选择合理的朝向。我们一般都是夏季主导风向的垂直。同时，结合建筑的采光要求，建筑朝向一般都是正南方向向东选择15°左右比较适合。
3.3、门窗的选择
建筑的自然通风大多都是通过门窗来完成的，一般情况中，进入到建筑室内的风量大小都是取决于窗户开启面积的大小以及自然风在立面竖向分布的情况。窗户的开启控制也体现了建筑设计的灵活性，使得建筑的使用者能够对建筑通风的一个控制，结合室内外环境的温差来对室内采光及通风环境进行调整。
建筑在设计时尽量不要考虑全封闭的设计，窗户尽量要可以开启，需要仔细的选择窗户的位置。能有效减少空调的使用，实现了节能的目的。同时，建筑的平面进深尺寸不宜过大，能有效的形成过堂风。这也要求在设计时就要对热压机风压进行考虑，减少阻碍自然风的影响因素，形成有利的通风条件。需要注意下面的问题：有些装修为了美观将气窗取消，换成了固定窗，将平开窗换成推拉窗，这回导致通风口面积的缩小；还有就是为了做吊顶的造型，加大房间的进深尺寸、封闭阳台等等现象，这些都会造成自然通风的阻碍，需要在设计中重点注意。
3.4、中庭或风塔
中庭或风塔会产生拔风效应，这回自然通风有很大的帮助，在设计时要注意利用其拔风效应，能起到调节微气候及节约能源的作用。中庭设计近年来在科教、办公以及医疗等建筑设计中得到了广泛的应用。首先，中庭烟囱能够与相邻的房间进行自然通风，但是，在建筑内的最高点，空气会向室外发生运动，这也会使得中庭最高处的空气气压要高于室外的。同时，在中庭的最低处，空气压力会低于室外的。这也会使得空气只有在低于中庭气压的部分会流入，高再从中庭顶部排出，如果中庭上部的窗口等开启，必然会形成中庭的出风口。也就是说，中庭的烟囱效应，仅仅是只有一部分的区域能实现自然通风的环境，位于中庭上部区域的房建只能关闭窗户来避免污浊空气的污染。
另外，当烟囱效应带走中庭中的热量时能够改善室内的环境，这要要求进风口的温度要低于室内的，否则夏天进入的空气高于室内时，会获得适得其反的效果。为避免这种情况的出现，一般我们都是选择在中庭的进风区域设计一片水面，这能够保证中庭进风口的空气温度适当的降低，能获得良好的应用效果。
总结
自然风在建筑设计中的应用能够改善能源的利用情况，进而减少了环境的污染，具有很好的应用基础。我们需要综合多方面因素的影响，选择最优的设计方案，既可以利用其自然风，又实现了建筑节能设计要求，同时，设计人员还要注意与其他专业的设计人员进行沟通协调，系统性的完成设计，保证自然风在建筑设计中能达到最优的效果。
参考文献：
[1] 柳孝图.《建筑物理》[M]．《北京：中国建筑工业出版社》，2009．
[2] 伍志强.《建筑节能的自然风利用技术及实证研究》 [J].《安徽建筑》，2010，（2）.
[3] 钟军立.曾艺君.《建筑的自然通风设计浅析》[J].《重庆建筑大学学报》，2008.
论文作者:杨桂明
论文发表刊物:《基层建设》2015年11期
论文发表时间:2016/11/3
标签：自然论文; 建筑论文; 中庭论文; 建筑设计论文; 空气论文; 环境论文; 室内论文; 《基层建设》2015年11期论文;