趙眾　李建福　石平平

摘 要：我國目前建筑耗能約占總耗能的28.7%，其中通風耗能又是其中的主要部分自然通風是一種重要的節(jié)能方式，如何采用自然通風更是一個設計師應該考慮的重點。本文以云南某活動中心為例，對自然通風對建筑節(jié)能的作用進行分析，為此后同類型的建筑提供一些參考經(jīng)驗。

關鍵詞：建筑耗能;自然通風;分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.061

0 引言

合理利用能源、降低能耗被列為經(jīng)濟發(fā)展的重大課題。節(jié)能工作是一種特定形式的“能源開發(fā)”，是解決能源供應緊張、保護能源資源、保護環(huán)境的有效途徑[1]。采用自然通風，改善建筑物內(nèi)的空氣質(zhì)量，減少空調(diào)的使用，可以降低能耗，達到節(jié)能目的，對建筑節(jié)能及營造綠色健康的居住環(huán)境貢獻潛力巨大[2]。因而在當今空調(diào)技術和機械通風普遍運用之下，我們更加應該注重自然通風研究。

1 項目概況

該項目地處昆明，日照長、霜期短、年平均氣溫15℃，年均日照2200小時左右，無霜期240天以上。氣候溫和，夏無酷暑，冬無嚴寒，四季如春，氣候宜人，年降水量1450mm。項目設計為兩棟多層新建建筑，總建筑面積37757.00m?，地上建筑面積28121.00m?，地下建筑面積9636.00m?，建筑占地面積9641.00m?。

2 采用自然通風對建筑節(jié)能的作用分析

中國建筑氣候分為嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)五種建筑熱工分區(qū)。楊娟等[3]分別選取了哈爾濱、北京、上海、廣州和昆明為代表城市，對5種不同熱工城市進行自然通風潛力進行研究，得出溫和地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)依靠自然通風在降溫和改善室內(nèi)空氣質(zhì)量上潛力巨大。本工程所在地夏無酷熱、冬無嚴寒屬于溫和地區(qū)，所以適合采用自然通風，減少空調(diào)和排風扇等的應用，達到節(jié)能減排的目的。

2.1 自然通風方法及選擇

自然通風具有健康通風、熱舒適通風、降溫通風3種功能，主要方式包括穿堂風、單側(cè)通風、中庭風及井通風[4]。

從工作原理來說實現(xiàn)自然通風的最基本動力是熱壓和風壓，因此，可將自然通風分為風壓自然通風法、熱壓自然通風法、風壓與熱壓自然通風法;從通風方式角度來說，又可以把自然通風方法分為機械輔助式通風法、純自然通風法。各方法的原理簡介如下：

風壓自然通風法：室外氣流遇到建筑物阻擋時，在迎風面和背風面形成不同的壓力，利用壓力差形成室內(nèi)空氣的流通。風垂直吹向建筑物正立面時，會在建筑物的迎風面產(chǎn)生最大正壓力，在屋角和屋脊處產(chǎn)生最大負壓，此時可大大增加房間的通風量和風速。

熱壓自然通風法：溫度高的地方空氣密度低，利用室內(nèi)外溫差造成的空氣密度差形成熱壓差，強化通風作用，煙囪效應和漏斗效應均能實現(xiàn)熱壓通風。

風壓與熱壓自然通風法：建筑物同時采用風壓通風以及熱壓通風來實現(xiàn)自然通風的方式，兩種自然通風方式的結合是當前自然通風建筑設計的最佳選擇。但熱壓自然通風方式實現(xiàn)比較簡單，而風壓自然通風方式則存在不確定因素，在設計過程中，我們需要結合二者綜合考慮，以形成相互增強的通風效果，而不是相互削弱。

機械輔助式通風法：需要在一些機械的輔助下進行通風，一般用在較長的大型公共基礎建筑中，例如長隧洞等。

2.2 自然通風方法的具體運用分析

對于主要采用自然通風的建筑，在設計中還應對以下三個因素進行分析。

2.2.1 合理規(guī)劃朝向

風向能直接決定建筑物自然通風的效果，為此建筑物的朝向需和當?shù)氐娘L速配合。在風垂直吹向建筑物時能獲得最佳的自然通風效果。此外由于夏季更加需要自然通風來獲得降低室內(nèi)溫度，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，所以在設計過程中，因盡量是建筑物的主立面面向夏季的風向。

2.2.2 合理的樓間距規(guī)劃

樓間距過小時，樓與樓之間會相互遮擋，不僅風壓會變小，日照也會減少，這樣夏季會導致風壓不夠，自然通風的有效性受到影響，而冬季則由于日照不足，導致室內(nèi)溫度較低，則達不到節(jié)能減排的效果。此外，樓間距增大，山墻的間接也隨之增大，建筑和山墻之間形成的射流也可以改善建筑物的風壓。

2.2.3 建筑外墻開口

建筑物外墻開口的位置和結構可以影響自然通風，進口位置和出口位置的結合可以有效改善自然通風的路徑。進出口位置的高差可以改善室內(nèi)氣流的方向，使在風力較弱的情況下獲得較好的自然通風效果。此外，自然進風口處不能有明顯的空氣污染問題，以免導致室內(nèi)空氣污染。

本工程除柴油發(fā)電機房長期聚集大量余熱按工藝要求設置機械排風系統(tǒng);變配電房設置平時通風兼氣體滅火后的通風系統(tǒng);地下車庫、非機動車庫設置機械通風系統(tǒng);公共衛(wèi)生間、淋浴間、無外窗衛(wèi)生間、廚房及泵房分別設置機械排風系統(tǒng)之外，其余房間均采用了自然通風設計，可開啟外窗有效面積大于房間建筑面積的2%。此外排煙系統(tǒng)管道與平時排風系統(tǒng)風管合用，以合理精簡系統(tǒng)規(guī)模、節(jié)約初投資、便于控制。

3 結論

自然通風具有安全、清潔、節(jié)能等特點，在全球不斷推進節(jié)能減排的背景之下，設計人員應該將自然條件與技術相結合，提高設計理念，適用更加節(jié)能的通風方式。云南地處夏無酷熱、冬無嚴寒的溫和地區(qū)，更應該多對本地的建筑實物進行總結，以找出更加適合云南地區(qū)的自然通風方案，使今后的建筑即能滿足綠色節(jié)能，又能滿足人的舒適性。

參考文獻：

[1]郭偉，陳曦.中國建筑節(jié)能技術標準體系現(xiàn)狀研究[J].建筑節(jié)能，2013，41（09）：61-65.

[2]張玲玲，王春和.室內(nèi)通風氣流組織模擬及評價—以某辦公建筑為例[J].節(jié)能，2019（05）：1-3.

[3]楊娟，田真.不同氣候區(qū)自然通風潛力分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（34）：241.

[4]甘陽陽，李志生.室內(nèi)自然通風降溫效果研究綜述[J].智能建筑與智慧城市，2019（04）：51-52.

作者簡介：趙眾（1992-），女，白族，云南人，研究生，學士，研究方向：建筑設計。