摘要：对于现代建筑而言，自然通风并不是一项新技术，人类在上千年的建筑历史中，对被动式通风设计的运用十分普遍。然而，随着科技水平发展，越来越多的建筑能够依靠机械式通风来实现室内外换气以维持室内空气舒适环境，这使得传统的自然通风方式逐渐被忽视。虽然机械式通风可以提供相对稳定的室内风环境，便于控制，但存在能耗高，设备运行噪声大，舒适性差等缺点。自然通风方式虽然气流不够稳定，但通过不同空间的恰当组织，充分结合自然环境条件，巧妙利用风压、热压原理，能够以低成本实现舒适健康的自然通风。因此，建筑设计过程中，建筑师应该将空间组织与被动式通风设计充分结合，创造出节能、环保、高舒适性的绿色健康建筑。
关键词：被动式；绿色建筑；空间组织；自然通风
引言
在科技发展日新月异的今天，毫不夸张地说，人们可以通过掌握的科技成果可以随心所欲地对建筑内部的气候环境进行控制和调节。但这无疑却催生了对建筑本身思考的惰性，在满足人们在建筑中对舒适性的要求的同时，却耗费了大量的资源，甚至是破坏环境以牺牲公众利益为代价，这未免是背离初衷的。所以随之而来的环境危机，就使部分警觉的建筑师望向了天空，开始重新审视建筑与环境的关系，开始思考人类后代与地球的未来。所以在1963年出版的《设计结合气候》一书中就开始提倡了要在建筑中采取被动式方法来减少建筑的能耗，由此拉开了被动式建筑节能技术的发展序幕。而最古老也是最基本的自然通风这种被动式方法，更是在调节室内气候方面上发挥着关键作用。
1自然通风的组织原理
建筑自然通风是指利用自然的手段来促使空气流动，将室外空气引入室内进行通风换气，以维持室内空气舒适性。自然通风的基本原理在于，当建筑开口的两侧存在压力差，就会有空气流过开口。可见，自然通风的驱动力来自于“压差”，压差主要由“风压”和“热压”形成。其中，“风压”是指室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的压差；“热压”是指温差引起的空气密度差所导致的建筑开口内外的压差。
2自然通风的组织形式
2.1热压通风
热压通风是利用热空气比一般空气比重小的原理，在建筑局部形成温度差，使热空气上升从建筑的顶部排出，这就是所谓的“烟囱效应”。然后建筑外部的新鲜空气就自然而然地从建筑底部或侧面钻入室内，从而完成室内空气的置换，这是种换气量相对较稳定的通风换气途径。热压通风还有细分为升温方式的辅助热压通风和降温方式的辅助热压通风，前者顾名思义就是用电机加热或太阳能加热的方法使建筑局部空气升温，形成整体性的温度差，从而促进空气的流动和增强通风效果；后者降温方式的原理和升温的方式一样，或利用雨水循环或辅以空调系统的方法来实现温度差和湿度差的变化，来取得良好的被动通风效果。
2.2风压通风
风压通风是风本身在建筑外部绕行的时候产生风压差，使得建筑内外多个区域的空气形成激烈的碰撞，从而完成室内外空气的流通和置换。这就是常说的“穿堂风”，当风径直地吹向建筑的正面时，由于受到了阻挡而向四周绕行，建筑正面的迎风面就形成了正压区，而建筑的侧面和背面就形成了负压区，正是这种正负之异产生了空气流动的源动力。但这种方式相对来说不大稳定，容易造成瞬时通风量过大，且受建筑的形体影响较大，室外不同时刻的不同风环境也影响着建筑的通风效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以我们可以在建筑的适当位置采取适宜的构造部件去对风作一个引导或限制，例如窗的位置和开合形式，增设百叶等，又或者在建筑体块的局部作适当的处理以对风进行引导。不同的建筑设计能形成不同的自然通风形式，总的概括分有贯流式通风、单面通风和中庭通风。而其在建筑中能否充分发挥功用则影响到整个建筑的节能效果。地域性的气候都有一定的规律性，我们可以以外部的风环境条件和自身的建筑外形作为根据来思考在建筑局部应该适用热压通风还是风压通风，同时借助相关计算机技术的辅助来验证或调整我们在建筑设计上的节能策略。
2.3利用风压与热压组织建筑空间
由于风压作用受环境因素影响较大，具有不稳定性，而热压作用虽易于实现，但仅依靠烟囱效应形成的空气流动又较为缓慢，效果不明显。因此，在建筑空间组织时应将风压作用和热压作用协同配合，恰当增强或减弱通风效果以适应不同的建筑室内空气环境需求。
3自然通风组织设计方法
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。
结束语
综上所述，建筑的被动式通风设计是现代绿色建筑最常使用并且技术较为成熟的节能设计手段，这种方法可以采用低成本、少能耗、零污染的方式实现室内的自然通风，从而使建筑空间获得高舒适性和有利于身心健康的新鲜空气。由于不同的建筑具有不同的建设环境和气候条件背景，在实际的建筑设计中，我们应该针对不同建筑的自身特点制定被动式通风设计策略。被动式超低能耗建筑的发展潜力巨大，经济效益前景可观，加之国家政府和机构不断出台的有利政策，我们应该抓住机遇迎接挑战，希望更多的建筑师能够关注并推进建筑的自然通风设计，早日实现低能耗、零能耗甚至产能建筑的发展。
参考文献
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论文作者:梁丽娟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/11
标签：建筑论文; 被动式论文; 风压论文; 自然论文; 环境论文; 空气论文; 方式论文; 《基层建设》2019年第29期论文;