【摘要】:社會的日新月異,使得人們對建筑設(shè)計中通風(fēng)問題越來越重視。本文對綠色建筑中通風(fēng)問題的有關(guān)要點進行分析研究,說明通風(fēng)在建筑設(shè)計中具有重大意義。
【關(guān)鍵詞】: 綠色建筑;自然通風(fēng);問題;研究
一.前言
遠古時代,人們就懂得通過對風(fēng)的利用,對生活環(huán)境進行改善。一直以來,聰明的人類根據(jù)自身生活環(huán)境的特點,尋找出一套套有利于對自身的生活環(huán)境進行通風(fēng)的措施。而科學(xué)的發(fā)展,使得傳統(tǒng)的通風(fēng)技術(shù)被人們遺忘在角落,直至到了今天,當(dāng)能源逐漸被開發(fā)完畢,地球面臨著越來越大的壓力,在這樣的情況之下,人們又開始有了對生態(tài)技術(shù)的追求,并試圖尋找能通過對風(fēng)的利用,達到降低能耗的效果,并且能夠改善人們生活的室內(nèi)環(huán)境,使室內(nèi)環(huán)境變得更舒適、涼爽。
二.綠色建筑和自然通風(fēng)的定義
1.綠色建筑:
所謂的綠色建筑,是指建筑在全壽命的周期之內(nèi),在資源上能夠進行最大的節(jié)約,比如節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水以及節(jié)材等,能減少污染,對環(huán)境進行保護,并能為人類提供舒適、健康以及高效的使用空間,能夠做到和睦相處,諧平共生。
2.自然通風(fēng)。建筑內(nèi)部是不是具備通風(fēng)條件,將對人們的健康起著重大影響。具有通風(fēng)條件的建筑內(nèi)部,通過空氣的流通以及氣流對人體的影響,并通過對室內(nèi)溫度、氣溫以及內(nèi)表面的溫度,對人們的健康進行間接影響。關(guān)于自然通風(fēng)所產(chǎn)生的作用,人們通常認為有3種功能,且功能不同:第一,熱舒適通風(fēng)。皮膚如果過于潮濕,會引起不舒適的感覺,這類通風(fēng)可以對皮膚的不舒適起到改善作用,可以幫助體內(nèi)散熱;第二,健康通風(fēng)。這類通風(fēng)可以保持室內(nèi)的空氣質(zhì)量;第三,降溫通風(fēng)。當(dāng)室內(nèi)溫度比室外溫度高時,可以對建筑構(gòu)件進行降溫。根據(jù)有關(guān)資料表明,當(dāng)室內(nèi)與室外的溫度相差比較大的時候,開窗達到十分鐘以上,就可以對室內(nèi)空氣換氣一次,溫度相差不大時,大約三十分鐘左右會換氣一次。熱壓與風(fēng)壓是自然通風(fēng)的最基礎(chǔ)的條件,因此,為了實現(xiàn)通風(fēng),通常依靠三種方法:第一,通過對熱壓的利用進行通風(fēng);第二,通過對風(fēng)壓的利用進行通風(fēng);第三,通過對風(fēng)壓與熱壓的利用進行通風(fēng)。
2.1通過對熱壓的利用進行通風(fēng)
煙囪的主要作用是拔火拔煙,把煙氣排走,凈化室內(nèi)的空氣,這就是所謂的“煙囪效應(yīng)”。而通過對熱壓的利用進行通風(fēng),就是根據(jù)以上原理,再根據(jù)建筑內(nèi)部空氣密度的差別,冷空氣下降,熱空氣上升的原理,促進自然通風(fēng)的形成。在熱壓作用的進行下,進風(fēng)、出風(fēng)風(fēng)口高度的區(qū)別,以及室內(nèi)外的溫度差,都會對它產(chǎn)生影響,在溫度差越大,高度差也越大的情況下,會使熱風(fēng)通風(fēng)具有很明顯的效果。
2.2通過對風(fēng)壓的利用進行通風(fēng)
這里所說的風(fēng)壓,是指空氣流在受到外物阻擋的情況下,所產(chǎn)生的靜壓。當(dāng)風(fēng)面對著建筑物正面吹襲時,建筑物的表面會進行阻擋,這股風(fēng)處在迎風(fēng)面上,靜壓自然增高,并且有了正壓區(qū)的產(chǎn)生,這時,氣流再向上進行偏轉(zhuǎn),并且會繞過建筑物的側(cè)面以及正面,并在側(cè)面和正面上產(chǎn)生一股局部渦流,這時,靜壓會降低,負壓差會形成,而風(fēng)壓就是對建筑背風(fēng)面以及迎風(fēng)面壓力差的利用,壓力差產(chǎn)生作用,室內(nèi)外空氣在它的作用下,壓力高的一側(cè)向壓力低的一側(cè)進行流動,并且這個壓力差與建筑與風(fēng)的夾角、建筑形式、四周建筑布局等幾個因素關(guān)系密切。
當(dāng)風(fēng)向建筑正面垂直吹來時,負壓最大的位于屋角以及屋脊處,正壓最大的位于迎風(fēng)面的中心位置??梢哉f,風(fēng)對建筑物產(chǎn)生的作用力有兩種,一種是垂直的升力,一種是水平的阻力,而對風(fēng)壓的利用,則是對水平方向的阻力進行利用,并進行相關(guān)的設(shè)計以及組織通風(fēng)的。垂直方向的力,會有伯努力效應(yīng)的產(chǎn)生,比如,在進風(fēng)面的斜屋頂上,會有巨大抽吸力的形成,對于這種形式的屋頂,會起到兜風(fēng)的效果。
2.3通過對風(fēng)壓與熱壓的利用進行通風(fēng)
建筑中能夠產(chǎn)生自然通風(fēng),經(jīng)常是在風(fēng)壓與熱壓共同作用情況下進行的,只是由于它們之間作用的程度不一,所以對建筑物整體自然通風(fēng)的作用也不同。對于熱壓而言,由于它具有的相對穩(wěn)定性,更容易產(chǎn)生煙囪效益的拔風(fēng)作用;對于風(fēng)壓作用而言,因為經(jīng)常受到地方風(fēng)、大氣環(huán)流以及周圍形狀、建筑形狀的影響,所以比較不穩(wěn)定。因此,當(dāng)熱風(fēng)與風(fēng)壓同時作用的情況下,甚至可能有減弱通風(fēng)效果的狀況出現(xiàn)。當(dāng)熱壓與風(fēng)向作用的流線方向報紙一致時,它們之間會相互促進;反之,它們之間就會產(chǎn)生阻礙作用,并且對自然通風(fēng)產(chǎn)生影響。
三.自然通風(fēng)與建筑設(shè)計
1.進出口窗戶的面積大小以及窗口的朝向問題
進出口窗戶面積的大小,對室內(nèi)空氣流速產(chǎn)生了很大影響。根據(jù)科學(xué)數(shù)據(jù)表明,要想獲得室內(nèi)整體最好的風(fēng)速,可以采取進風(fēng)口面積小于出風(fēng)口面積10%左右的方式進行改善。不僅如此,房間與窗口朝向也起著重要作用,假如窗戶在相交的兩面墻上,房間可以直接面對著風(fēng)向開窗;如果窗戶位于相對著的兩面墻上,則房間的方向不要去順著主導(dǎo)方向。
2.雙層玻璃幕墻
一般來說,內(nèi)遮陽設(shè)備與外遮陽設(shè)備相比,在節(jié)能效果方面,外遮陽設(shè)備效果會更好,不過,由于外遮陽設(shè)備容易影響美觀,而且要進行很大投資,所以改成了雙層玻璃幕墻,由于雙層玻璃之間存在比較大的空間,所以,有“會呼吸的皮膚”之美譽。冬季的時候,在雙層玻璃間會形成陽光溫室,夏季時,可利用煙囪效應(yīng),在夾層間形成通風(fēng)作用。具體而言,雙層玻璃幕墻有以下優(yōu)點:第一,在夜間時可安全進行通風(fēng);第二,室內(nèi)不再受室外噪聲的影響;第三,一般而言,開窗時會對室內(nèi)溫度產(chǎn)生影響,雙層玻璃幕墻則可以避免這類情況的發(fā)生。
3.關(guān)于中庭
對高層建筑而言,可以通過中庭的熱壓作用,達到自然通風(fēng)的效果。目前,有中庭的建筑相繼出現(xiàn),不過大部分是封閉式,單純?yōu)榱诉_到采光的作用。
4.關(guān)于屋頂
建筑設(shè)計中,屋頂?shù)男螤顚κ彝怙L(fēng)壓產(chǎn)生影響,并且對自然通風(fēng)效果產(chǎn)生影響。此時,在對屋頂形狀的選擇上,可以選擇翼形屋頂,這樣可以形成低壓區(qū)和高壓區(qū)。根據(jù)實驗表明,屋頂?shù)母叨群托螤顚κ覂?nèi)氣流的流速以及分布會產(chǎn)生影響。
四.自然通風(fēng)的節(jié)能和綠色建筑的低能耗之間的聯(lián)系
總而言之,綠色建筑其實就是一項環(huán)保建筑,并且可持續(xù)發(fā)展,綠色建筑也可以稱為生態(tài)建筑,在建筑的全生命周期內(nèi),綠色建筑是以對能源的充分利用以及節(jié)約能源作為目標(biāo),并且為人們提供健康、舒適的生活環(huán)境以及工作空間。綠色建筑以低能耗的技術(shù)策略,減少了對自然環(huán)境的影響。綠色建筑采用了綠色技術(shù)與環(huán)境技術(shù),不僅能減少建筑能耗,還能充分地對自然資源進行利用,而自然通風(fēng)作為舒適、健康以及節(jié)能的室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)方式,成為綠色建筑不可缺少的一項內(nèi)容。作為一種生態(tài)技術(shù),自然通風(fēng)在實際的運用時,要結(jié)合建筑材料、太陽能、自動控制以及自然采光等特點,并通過對計算機模擬技術(shù)的運用,根據(jù)實際案例進行研究。隨著人們對生態(tài)技術(shù)的追求,人們對于這種健康、廉價的自然通風(fēng)將會越來越喜歡,并且會更多地被利用。
【參考文獻】:
[1].宋曄皓.利用熱壓促進自然通風(fēng)[J].建筑學(xué)報,2000.12
[2]王鵬,譚剛.生態(tài)建筑中的自然通風(fēng)[J].世界建筑,2000.04
[3]李華東.高技術(shù)生態(tài)建筑[M],天津:天津大學(xué)出版社,2002