序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇室內(nèi)空氣流動的好處，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

【關(guān)鍵詞】建筑物；自然通風；設計

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

目前大多數(shù)建筑物溫度控制及通風設施都是依賴于空調(diào)及機械通風設備，不僅通風效果不盡如人意而且消耗了大量的能源。自然通風系統(tǒng)逐步的成為人們對建筑設計過程中的主要思考模式，全球的科學家開始重新審視自然通風技術(shù)在建筑物設計過程中合理的進行自然通風的設計，充分利用自然環(huán)境中的風能源將給人們的居住條件帶來很大的改觀，并能夠緩解當前能源的緊張。在建筑自然通風設計過程中要做到合理的制定實際可行的設計方案。

二、自然通風概述

自然通風是指不借助機械調(diào)節(jié)，完全靠自然力完成的對圍合空間的宅氣更替，從而達到圍合空間內(nèi)保持足夠新鮮宅氣的過程。過分依賴空調(diào)，室內(nèi)空氣自然調(diào)節(jié)能力不足是這次非典型性肺炎流行及控制過程中所暴露出來的建筑設計問題。自然通風總的來說有三個明顯的功能，分別如下：

（1）健康的室內(nèi)空氣，通過不斷以新替代室內(nèi)空氣來達到保持室內(nèi)空氣質(zhì)量的良好水平。

（2）室內(nèi)熱平衡，通過氣流的熱動力學原理，促進熱空氣的排出，冷空氣的流入。

（3）冷卻結(jié)構(gòu)功能，當室內(nèi)溫度高于室外溫度時，利用自然通風可以幫助降低結(jié)構(gòu)熱度，這對于超高層建筑有很大好處。

三、設計建筑自然通風的意義及原理

1、建筑自然通風的意義

自然通風是當今建筑通風設計廣為青睞的一種設計方式，它比通過應用空調(diào)、制冷等設備實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)的機械通風更能環(huán)保節(jié)能的改革建筑熱環(huán)境、節(jié)約空調(diào)帶來的能耗。當室內(nèi)的溫度或濕度比較低時，自然通風可以在不消耗不可再生能源的前提下降低室內(nèi)溫度，帶走部分潮濕或煩熱的氣體，使得室內(nèi)環(huán)境達到人體舒適的熱度和溫度，即使室外的空氣溫度超過舒適區(qū)，需要消耗能源降低溫度或濕度，也可以利用自然通風輸送處理后的新風，而省去風機能耗且沒有噪音和污染，非常符合城市環(huán)保戰(zhàn)略可持續(xù)發(fā)展的思想。而且通過自然通風提供給室內(nèi)的空氣新鮮且清潔，非常有利于人體生理和心理健康，避免了采用空調(diào)等制冷設備提供恒溫環(huán)境造成人體的抵抗力下降，引發(fā)人體出現(xiàn)“空調(diào)病”等亞健康性的副作用病，同時還更有利于滿足人和大自然互動的心理向往。

2、建筑自然通風的原理

自然通風是一項原始的調(diào)節(jié)室溫的技術(shù)，與功能復雜且耗能的空調(diào)技術(shù)相比，更是一項廉價且成熟的技術(shù)。它是在壓差推動下實現(xiàn)空氣流動的，依據(jù)壓差形成的原理，可將其分為熱壓自然通風和風壓自然通風。前者原理是當室內(nèi)存在熱源時，室內(nèi)空氣溫度上升，密度降低，且向上浮動，造成建筑內(nèi)上部空氣壓力比建筑外高，致使室內(nèi)空氣向外流動，而于此同時在建筑下部，不斷有空氣流入，以填補上部流出的空氣所讓出的空間，這樣形成持續(xù)不斷的空氣流實現(xiàn)自然通風。后者的原理是當有風吹向建筑物時，建筑的迎風面將受到空氣的推動作用形成正壓區(qū)，推動空氣進入建筑，而建筑的背風面，由于受到空氣繞流影響形成負壓區(qū)，吸引建筑內(nèi)空氣流出，形成綿延不斷的空氣流，實現(xiàn)風壓作用下的自然通風。

四、建筑物自然通風設計方案

1、確定氣候的自然通風

自然通風潛力，是僅僅通過依靠自然界的力量來保持空氣質(zhì)量，提高室內(nèi)舒適性的潛力。根據(jù)建筑所在地區(qū)的宏觀氣候條件，如宏觀風速分布和風向、宏觀氣溫分布、太陽輻射照度、室外空氣濕度等來確定該地區(qū)氣候的自然通風潛力。在確定自然通風方案之前，有必要收集建筑所在地區(qū)的氣象參數(shù)逐時變化情況資料并進行分析。

2、利用熱壓實現(xiàn)自然通風

煙囪使室內(nèi)的煙不用機械方式而有組織的排出室外，大大改善了室內(nèi)空氣質(zhì)量，這就是常說的“煙囪效應”（Chi mney effect ）。所謂熱壓通風，就是利用該原理，根據(jù)建筑內(nèi)部由于空氣密度不同，熱空氣趨向于上升，而冷空氣則趨向于下降的特點，促進自然通風。熱壓作用于進風和出風的風口高度差，以及室內(nèi)外空氣溫度差存在著密切的關(guān)系：高度差愈大，溫度差愈大，則熱壓通風效果愈明顯。應用煙囪效應拔風的優(yōu)秀范例有很多，傳統(tǒng)的如蒙古包的“天窗”拔風。應用煙囪效應的現(xiàn)代建筑包括德國RWe大廈、英國新國會大廈、英國Demontf ort 大學的Gueen’s Building 等。

3、控制系統(tǒng)的設計

因為影響自然通風的各種因素是動態(tài)變化的，所以自然通風是一個動態(tài)變化過程。如何在自然通風的動態(tài)變化過程中保證室內(nèi)的熱舒適性呢?控制系統(tǒng)應起關(guān)鍵作用。自然通風控制系統(tǒng)一般包括手動控制和自動控制。手動控制以保證不同人的實際需要，增強了人控制環(huán)境的自主能動性。自然通風的控制主要是對風口的控制。但如果是風機輔助式自然通風(混合通風)，則還須控制風機的啟停，控制問題變得復雜。

4、機械輔助式自然通風

在一些大型建筑中，由于通風路徑較長，流動阻力較大，單純依靠自然風壓與壓往往不足于實現(xiàn)自然通風。而對于空氣污染和噪聲污染比較嚴重的城市，直接的自然通風還會將室外污濁的空氣和噪聲帶入室內(nèi)，不利于人體健康。在這種情況下，常常采用一種機械輔助式的自然通風系統(tǒng)。該系統(tǒng)有一套完整的空氣循環(huán)通道，輔以符合生態(tài)思想的空氣處理手段(如土壤預冷、預熱、深井水換熱等)，并借助一定的機械方式加速室內(nèi)通風。

5、利用雙層維護結(jié)構(gòu)強化自然通風

在一些時尚的現(xiàn)代建筑中，其立面構(gòu)造常常為在絕熱雙層玻璃內(nèi)墻和一層單層玻璃之間形成一個通風的外部空腔，空腔中裝有智能動力系統(tǒng)控制的百頁(有利吸熱及調(diào)光)，空氣通過外層玻璃底部的連續(xù)狹縫進入空腔。當室內(nèi)不需熱空氣時，可將其通過立面借助頂層的風扇排出，當室內(nèi)需要熱空氣時，可將其大量“吸入”室內(nèi)以維持室溫。采用這種可呼吸的玻璃表皮用作建筑外墻，由于具有良好的熱性能(其熱阻為普通雙層真空玻璃的8倍)，室內(nèi)溫度十分宜人，而且建筑立面示的將是不同以往的全通透的形象。

五、設計方案的評估與改進

評價是對一個設計方案優(yōu)劣的主要衡量標準，是對設計方案能否使用的判斷依據(jù)。在評價的過程中首先應確立一個評價標準。自然通風系統(tǒng)評估標準應與機械通風系統(tǒng)評估標準有所不同。在評價一個機械通風方案時，通常確定一些指標，如通風效率、空氣齡，那么在評價一個自然通風方案時，應確立什么樣的評價指標呢，這有待于進一步的探討。總之，自然通風系統(tǒng)的設計應從動態(tài)和整體的觀念出發(fā)，與建筑結(jié)構(gòu)設計密切配合，需建筑師、土木工程師、建筑設備工程師及電力控制師甚至房主的參與，未來建筑物的整體設計將越來越重要。另外，自然通風系統(tǒng)的兩個重要設計參數(shù)，即通風量與室內(nèi)溫度相互影響，故其設計還需借助于一些設計和分析工具。

六、結(jié)束語

建筑無自然通風設計對于緩解當前能源緊缺的現(xiàn)狀有著十分重要的意義。對建筑物自然通風進行深入了解，明確自然通風設計意義及原理。要克服建筑物自然通風設計實踐中的復雜性及影響因素的不可預見性，就需要在明確自然通風設計的重要性緊迫性前提下，全面合理的制定建筑物自然通風設計方案。優(yōu)化建筑物設計結(jié)構(gòu)，合理利用地形，周邊環(huán)境以及當?shù)刈匀粴夂驐l件等因素，最大限度的實現(xiàn)建筑自然通風。我相信只要我們認真對待刻苦專研，就能實現(xiàn)建筑物良好的自然通風，在節(jié)約能源的同時給人們提供更好的居住環(huán)境。

參考文獻

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[2]王光芹,牛慶照.濟南某大學圖書館自然通風設計分析[J]. 建筑熱能通風空調(diào), 2009.

[3]李濤.論建筑設計中的自然通風[J]. 工業(yè)建筑, 2006.

篇2

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能;居住房屋;建筑設計

Building energy efficiency in residential building design

Yu Xianjin

【Abstract】Building energy efficiency is to reduce energy consumption, improve energy efficiency, protect the environment a major strategic initiative related to the implementation of national sustainable development strategies. In this paper, the southeast coastal areas (in Zhejiang area for example) the climatic conditions and unique resources, considering the number of building energy-saving techniques, from the design point of view put forward the idea of the construction of energy-saving buildings.

【Key words】building energy conservation; residential housing; Architectural Design

近年來,隨著社會經(jīng)濟和城市建設的飛速發(fā)展,人們開始對影響我們工作、生活的一個重要問題――能源問題,投入了更大的關(guān)注,能源問題已經(jīng)成為當今可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的一個重要環(huán)節(jié)。尤其是建設節(jié)能型建筑已成為今后城市建設的重點發(fā)展方向,隨著相關(guān)的法律、法規(guī)和標準的相繼出臺,建筑節(jié)能設計也已成為房屋建筑設計的重要組成部分。本文從建筑規(guī)劃設計、空間布局、結(jié)構(gòu)圍護、環(huán)境設計四個方面論述了對建筑節(jié)能的影響。

1. 建筑節(jié)能與規(guī)劃設計

綜合分析各方面,影響居住環(huán)境的最主要的兩個因素是太陽輻射和空氣流通。因此,規(guī)劃節(jié)能的主要方向是一方面降低太陽輻射,另一方面增強房屋建筑的自然通風效果。

在規(guī)劃設計中,房子朝向、間距以及房屋之間的相互組合關(guān)系是規(guī)劃節(jié)能設計的重點。為滿足要求,首先要考慮的是建筑的朝向,建筑的朝向主要應與當?shù)叵募镜闹鲗эL向一致,建筑群的入風口和出風口應結(jié)合主導風合理設置,利于自然通風,提高居住的舒適度。在建筑物的排列中應遵循南小北大、南低北高的原則。浙江省的主導風向是東南偏西北方向,也正好滿足南北朝向的要求,南北朝向建筑的好處是冬暖夏涼,在夏天所受到的太陽輻射也相對東西朝向建筑少得多,可以節(jié)省夏季空調(diào)的用量;而在冬天時,建筑受到太陽輻射的情況剛好與夏季相反,從而節(jié)約了建筑保溫所需的能耗,真正起節(jié)能作用。其次要考慮的是建筑的間距,居住房屋的間距應在滿足規(guī)范日照間距要求上適當增大,有利于居住小區(qū)內(nèi)的空氣流通,從而使建筑物與空氣的熱交換加快,有效降低建筑物的溫度,從而降低建筑能耗。第三,要合理安排建筑物間的組合,在滿足采光、日照、防火等要求下,結(jié)合經(jīng)濟因素,利用建筑物的自遮擋和建筑群間的相互遮擋,減少太陽輻射對居住建筑的影響。

2. 建筑節(jié)能與空間布局設計

建筑節(jié)能在空間布局設計上主要要考慮立面和平面兩個方面,主要要滿足通風的要求。

立面設計應注意兩點。一是在建筑物的上部設置出風口,使建筑物有良好的通風效果。具體可在建筑物中部設置若干上下貫通的垂直空間,出風口應高于建筑物屋面。二是進出風口的高低要適宜。進出風口的高低決定了室內(nèi)空氣流動的方向,對室內(nèi)環(huán)境影響很大。其高度應結(jié)合房間的實際使用功能設計,起居室、書房、餐廳要以坐姿為參考,廚房可以站姿為參考,臥室可以臥姿為參考。

平面設計應注重以下幾個問題:一是盡可能地形成室內(nèi)空氣對流。合理安排房間的門窗位置和窗戶朝向,使形成穿堂風,增加房間內(nèi)的空氣流動,利于室內(nèi)空氣更新。二是盡可能地增加進出風口面積,合理選擇窗戶的開啟形式,有利于室內(nèi)保持較為穩(wěn)定的風速和均勻的流場,提高室內(nèi)舒適度。

3. 建筑節(jié)能與圍護設計

無論是冬季保溫還是夏季隔熱,都主要是通過墻、屋頂、門和窗等圍護結(jié)構(gòu)的傳熱及空氣滲透。在建筑圍護結(jié)構(gòu)設計中主要要注意以下幾點。

3.1 墻體節(jié)能:

墻體是建筑護結(jié)構(gòu)的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。現(xiàn)階段浙江地區(qū)建筑外墻以240厚粘土空心磚和實心粘土磚為墻體主要材料,基本能滿足節(jié)能要求。但建筑外墻有提倡使用加氣混凝土砌塊的趨勢,這種材料雖導熱系數(shù)較低,約0.2-0.3,可很大程度上降低墻體傳熱系數(shù)。

3.2 屋面節(jié)能:

現(xiàn)在,許多高效保溫材料已經(jīng)開始應用于屋面,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規(guī)作法的諸多缺點。總而言之,屋面節(jié)能措施的要點是:①屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如果選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分;②屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數(shù)較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環(huán)境;芯板為柔性制品,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。

3.3 門窗節(jié)能:

外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的40%。因此,我們在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。其主要措施有:

3.3.1 控制窗墻比。窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,按照JGJ26-1995《民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住部分)》的要求,對不同朝向的房屋窗墻比做了嚴格的規(guī)定,指出北向的窗墻比不應超過20%、東向和西向的窗墻比不應超過30%、南向的窗墻比不應超過35%。

3.3.2 合理選擇窗體材料。浙江地區(qū)窗框材料木、塑料、塑鋼、斷熱鋁合金優(yōu)于鋼、鋁合金。但木、塑料非現(xiàn)代建筑所青睞,斷熱鋁合金由于造價較高,使得塑鋼成為應用最為廣泛的窗框材料,同時采用復合層玻璃(如中空玻璃窗)等方法提高窗的節(jié)能效果。

3.3.3 住宅外門及陽臺門。浙江地區(qū)住宅外門及陽臺門在節(jié)能設計中可采用具有保溫、隔聲、防盜等功能的多功能戶門及夾板門等。夾板門一般中間填充玻璃棉或礦棉等作為保溫材料,節(jié)能效果較好。

4. 建筑節(jié)能與周圍環(huán)境設計

4.1 建筑綠化設計。建筑綠化在節(jié)能上的含義及作用已是眾所周知的,它可以調(diào)節(jié)溫度,尤其是降低夏季溫度,樹木枝葉形成濃蔭可以遮擋太陽輻射和地面、墻面和相鄰物的反射熱。經(jīng)過測試,夏季林地及草坪的氣溫要平均低于普通場地氣溫2~3℃。同時在中午至下午3時的升溫速率四周有綠化房間明顯優(yōu)于無綠化房間。不同的建筑綠化布置方法對節(jié)能均能起到一定效果。如:臨街綠化、樓間綠化、樓旁綠化、屋頂綠化、墻體綠化等,尤其是屋頂綠化和墻體綠化對房屋內(nèi)溫度有直接影響。在樹種選擇上以種植由高大常綠喬木與灌木組成的足夠量的綠化帶,從生態(tài)角度改善居住環(huán)境。

4.2 建筑外遮陽設計。建筑外遮陽能有效地阻隔部分太陽光直接照射到建筑物的結(jié)構(gòu),特別是防止太陽輻射穿過窗戶直接進入室內(nèi),從而有效降低室內(nèi)溫度,達到節(jié)能的最終目標。在實際設計中,要合理選擇外遮陽方式。建筑外遮陽的設置與建筑物的朝向都有著密切的關(guān)系。對窗戶遮陽而言,柵格遮陽是較好的選擇,擋板式遮陽、簾式遮陽、百葉遮陽等方式對于窗戶遮陽都有非常好的效果。對于建筑墻體和屋面的遮陽,柵格遮陽和綠化遮陽是較為有效的方法。同時要合理設置遮陽板,避免影響室內(nèi)空氣的流動速度。

4.3 合理利用再生資源。太陽能、風能都是生態(tài)環(huán)保的可再生能源,如果能合理利用將是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。建筑內(nèi)部設置“太陽能煙囪”,可實現(xiàn)無風狀態(tài)的自然通風。在建筑內(nèi)部設置太陽能熱水系統(tǒng)、空氣能熱水系統(tǒng)、太陽能供電系統(tǒng),不僅能大大節(jié)約用電量,而且減少了對周圍環(huán)境的污染。