郝慧敏

（廣東石油化工學(xué)院,廣東 茂名 525000）

濕熱地區(qū)建筑自然通風(fēng)設(shè)計研究

郝慧敏

（廣東石油化工學(xué)院,廣東 茂名 525000）

自然通風(fēng)是當(dāng)今節(jié)能建筑所普遍采用的一項比較成熟而廉價的技術(shù)措施。建筑通風(fēng)設(shè)計分為機械通風(fēng)和自然通風(fēng)兩種方式，合理的建筑通風(fēng)設(shè)計不僅可以節(jié)約空調(diào)能源,而且可以提高建筑內(nèi)的空氣的質(zhì)量、空氣通透性并降低炎熱夏季的室內(nèi)溫度。本文研討了濕熱地區(qū)建筑自然通風(fēng)的有效設(shè)計方法，并從節(jié)能的角度辯證探討了建筑通風(fēng)設(shè)計技術(shù)及優(yōu)勢和需關(guān)注的一些問題。

建筑設(shè)計;自然通風(fēng);探討

0 引言

我國廣東、廣西、海南、香港、澳門、臺灣、福建南部和云南小部分地區(qū)屬于濕熱氣候區(qū)，這些地區(qū)的氣候特點鮮明，長夏無冬，高溫高濕。因此最大限度地利用自然通風(fēng)來降溫、降濕便成為了適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?，注重生態(tài)環(huán)境的核心技術(shù)。但近些年隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們對生活舒適度要求的提高，空調(diào)在我們的日常生活中已經(jīng)是相當(dāng)普及，對空調(diào)的過分依賴和不加限制地濫用也是造成當(dāng)今環(huán)境和能源問題的重要原因之一，空調(diào)制冷設(shè)備中的氟利昂會破壞大氣臭氧層，過量的空調(diào)器還會加劇城市熱島效應(yīng), 造成室外熱環(huán)境惡化。室內(nèi)外溫差過大及建筑通風(fēng)換氣量的不足，也給人們的健康帶來很多問題。鑒于此,建筑設(shè)計中使用自然通風(fēng)技術(shù)值得大力推崇。

1 自然通風(fēng)設(shè)計的基本原理

自然通風(fēng)的主要原理在于利用風(fēng)壓或熱壓壓差促進(jìn)的空氣流動。當(dāng)建筑的迎風(fēng)面將受到空氣的推動作用形成正壓區(qū)，推動空氣從該側(cè)進(jìn)入建筑，而建筑的背風(fēng)面，由于受到空氣繞流影響形成負(fù)壓區(qū)，吸引建筑內(nèi)空氣從該側(cè)的出口流出，這樣就形成了持續(xù)不斷的空氣流，成為風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)，我們也常稱之為“穿堂風(fēng)”。當(dāng)室內(nèi)存在熱源時，室內(nèi)空氣將被加熱，降低密度，導(dǎo)致建筑內(nèi)上部空氣壓力比建筑外大，室內(nèi)空氣向外流動，同時在建筑下部，不斷有空氣流入，以填補上部流出的空氣所讓出的空間，這樣形成的持續(xù)不斷的空氣流就是熱壓作用下的自然通風(fēng)。而風(fēng)差的大小與建筑的形式、其迎風(fēng)面與風(fēng)的夾角、建筑整體規(guī)劃布局等因素相關(guān)。

2 利用風(fēng)壓實現(xiàn)建筑自然通風(fēng)的措施

2.1 充分依托環(huán)境與地域

濕熱地區(qū)基本都屬于中國的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季東南風(fēng)，冬季西北風(fēng)。在建筑的朝向設(shè)計上宜以南北朝向為主，東西方向上的偏角小于或等于30度為宜。要通過風(fēng)壓來實現(xiàn)建筑自然通風(fēng)，則建筑所處環(huán)境的平均風(fēng)速一般不小于3 ～4 m / s ，建筑的迎風(fēng)面應(yīng)朝向夏季主導(dǎo)風(fēng)向,房間進(jìn)深一般以小于14m 為宜, 門窗宜相對開設(shè)，以便形成暢通的風(fēng)道。

2.2 利用建筑構(gòu)造改善通風(fēng)

在季節(jié)更替，風(fēng)速、風(fēng)向改變的情況下,建筑應(yīng)采取相應(yīng)構(gòu)造措施，在仍需通風(fēng)散熱的季節(jié)改善建筑自然通風(fēng)。如改變窗的形式，利用活動百葉等引風(fēng)，都是簡單可行的辦法，立轉(zhuǎn)窗較推拉窗在相同窗洞面積的情況下，能打開窗戶的面積都是推拉窗的兩倍，并且突出的窗扇還能起到一定的導(dǎo)風(fēng)作用，如圖1所示。但在寒冷的冬季，則需在保證基本換氣次數(shù)的前提下.盡量降低通風(fēng)量以減小熱失。

確保室內(nèi)一定的風(fēng)速條件，是實現(xiàn)建筑自然通風(fēng)效果的前提?？梢圆捎靡恍┰黾语L(fēng)速的措施，比如漏斗形截面的鏤空花墻等。

3 利用熱壓實現(xiàn)建筑自然通風(fēng)的措施

在大量使用玻璃幕墻的公共建筑中， 利用熱壓通風(fēng)原理來實現(xiàn)節(jié)能的雙層玻璃幕墻逐漸成為新寵，在炎熱的夏季，雙層玻璃幕墻的外層幕墻與內(nèi)層幕墻之間空氣，在經(jīng)過陽光加熱后，熱空氣上升，從上部排風(fēng)口排出，溫度較低的空氣從下部進(jìn)風(fēng)口補充進(jìn)來，通過玻璃幕墻的自通風(fēng)降低幕墻溫度，在適宜自然通風(fēng)的季節(jié)，再通過開窗上下的預(yù)留通風(fēng)口，利用垂直的“浮力通風(fēng)”來帶動室內(nèi)通風(fēng)換氣。

4 混合通風(fēng)

除了在窗戶上采用構(gòu)造措施，建筑的回廊及寬大的屋檐也有很好的導(dǎo)風(fēng)作用，深深的回廊與屋檐具有“遮陰導(dǎo)風(fēng)”的作用，利用屋頂?shù)摹盁焽栊?yīng)”與屋檐陰影處的冷空氣與屋檐底部的熱空氣產(chǎn)生交流而將冷空氣導(dǎo)入室內(nèi)，可以形成混合式的通風(fēng)，如圖3所示。另外，利用建筑中的天井、中庭、過廳、樓梯間等增加建筑物內(nèi)部的開口導(dǎo)氣流，,組織自然通風(fēng)。在中庭和庭院中配以水體綠化等也是利用混合通風(fēng)，改善建筑微氣候的措施。

5 應(yīng)用自然通風(fēng)需考慮的問題

自然通風(fēng)雖好，但在利用時應(yīng)注意其本身可能帶來的問題，要特別避免自然通風(fēng)的失控帶來的大量空調(diào)能耗的損失。因此建筑設(shè)計中不應(yīng)盲目強調(diào)自然通風(fēng)，應(yīng)以辯證的態(tài)度來看待。

通常濕熱地區(qū)開窗自然通風(fēng)適宜的月份集中在過渡季，即3 ～ 5月和10 ～ 12 月，在9 月的部分時段也可用，而在較熱的6～8 月和較冷的1～ 2月無法僅憑自然通風(fēng)得到滿意的熱環(huán)境，必須依靠空調(diào)，在空調(diào)啟動期間，為了使自然通風(fēng)的設(shè)計能夠達(dá)到最大的節(jié)能效果，建筑師和設(shè)計和控制使用者的行為節(jié)能都是必不可少的條件。

濕熱地區(qū)除了要通風(fēng)散熱之外，還有一個重要的氣候特點就是濕，尤其是在春季和初夏時節(jié)，空氣濕度很大，當(dāng)氣溫升高時，采用自然通風(fēng)對降低室內(nèi)空氣溫度有一定的效果，但是對調(diào)節(jié)和控制室內(nèi)空氣的濕度效果有限。因為潮濕的緣故，汗液蒸發(fā)較慢，反而使得濕熱感加重，因此為了保證舒適度，這時的重點不應(yīng)一味強調(diào)通風(fēng)，而在于除濕，除濕則要依靠空調(diào)系統(tǒng)，而當(dāng)氣候寒冷時，濕冷的環(huán)境會增加人體對低溫的敏感度，使寒冷感更強。

6 結(jié)語

自然通風(fēng)作為生態(tài)建筑技術(shù)中一個非常重要的組成部分，在改善室內(nèi)空氣品質(zhì)、滿足室內(nèi)舒適要求的同時降低能耗，是一種安全有效、經(jīng)濟(jì)實用的技術(shù)措施，但需與空調(diào)和機械通風(fēng)的手段結(jié)合起來，方能達(dá)到濕熱地區(qū)最佳的節(jié)能效果和室內(nèi)舒適性。另外，建筑通風(fēng)設(shè)計是一項復(fù)雜的工程，需要從建筑物進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計、建筑單體設(shè)計到構(gòu)造設(shè)計的一體的過程中都對自然通風(fēng)的實用性及效果進(jìn)行認(rèn)真的思考，之后再依據(jù)建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的狀況仔細(xì)設(shè)計自然通風(fēng)的系統(tǒng)，以保證最后的方案具有科學(xué)性。建筑師與設(shè)備室工程師的協(xié)同設(shè)計在這其中必不可少，但這種協(xié)同設(shè)計的機制恰恰是我們目前缺乏的，政府宜倡導(dǎo)建筑師與設(shè)備工程師合作設(shè)計，以在建筑通風(fēng)在整體建筑節(jié)能效益上發(fā)揮更大功效。

[1]建筑通風(fēng)效果測試與評價標(biāo)準(zhǔn),助推綠建[J].供熱制冷,2014(01).

[2]秦琴,李元.論長江中下游地區(qū)的建筑通風(fēng)[J].華中建筑, 2009(02).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.087