濕熱山地住宅通風(fēng)設(shè)計研究

摘要:自然通風(fēng)是生態(tài)住宅的一個重要環(huán)節(jié)。在濕熱山地的住宅應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶厥鈼l件，以通風(fēng)的原理為理論依據(jù)進行設(shè)計。本文從總體選址、布局形式、以及單體的形態(tài)特征和平面設(shè)計這幾個方面去探索一條有關(guān)住宅的自然通風(fēng)設(shè)計的生態(tài)化道路。

關(guān)鍵詞:濕熱山地;布局;單體形式

Abstract:Natural ventilation is an important part of eco-house.In the humid mountain areas， residents should be designed according the distinct local condition， under the principle of ventilation. This paper explores a ecological approach to residential Natural ventilation design， from the aspects of overall site selection， layout form，the shape of a single building and plane design.

Keywords: humidmountain;layout;shap of a single building

中圖分類號:TU834.5+1

文獻標(biāo)識碼:A

文章編號:1008-0422(2009)12-0089-02

在倡導(dǎo)綠色建筑的今天，如何利用自然條件，創(chuàng)造良好的居住環(huán)境是我們的設(shè)計追求。良好的自然通風(fēng)能夠給人們帶來潔凈新鮮的空氣，是保障居住舒適的重要環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)住宅生態(tài)化的關(guān)鍵。在濕熱山區(qū)，通過優(yōu)良的自然通風(fēng)，不僅可以去除濕氣，還可以利用通風(fēng)來加速人體汗腺的蒸發(fā)，帶走過多的熱量，使人們感到?jīng)鏊欣谌藗兩砗托睦淼慕】?。同時，避免了過多地依賴空調(diào)等機械式降溫手段，對于節(jié)能，環(huán)保有著重要意義。在西南山地復(fù)雜的背景情況下，如何利用當(dāng)?shù)氐牡匦?，氣候條件，來營造更好的通風(fēng)環(huán)境，則顯得尤其有意義。

1山地環(huán)境風(fēng)分析

自古有“山南水北為陽”的建筑選址標(biāo)準(zhǔn)，由此可見地形環(huán)境對建筑具有的影響。在建筑內(nèi)形成所謂的“穿堂風(fēng)”需要室外風(fēng)速達(dá)到3m/s，而西南山區(qū)靜風(fēng)頻率大，季候風(fēng)的風(fēng)速都在2m/s以下，但與平原地區(qū)主要受季風(fēng)氣候影響不同，該地區(qū)復(fù)雜的氣流運動受地形，環(huán)境的影響很大。在這樣的背景下，善于利用因山地條件而產(chǎn)生的小氣候風(fēng)則顯得尤為重要。

根據(jù)促進空氣流動的壓力不同，促進通風(fēng)主要有兩種途徑:熱壓和風(fēng)壓。

1.1地域熱壓導(dǎo)流

熱壓是利用室內(nèi)外空氣溫度差而導(dǎo)致密度不同和開口高度差而在建筑內(nèi)部形成了空氣的流動。因山地的地形起伏凹凸，使得山地表面在吸熱和放熱的過程中存在著快慢差異，因此表面溫度會有所不同，而熱空氣通過向上蒸發(fā)帶動空氣流動，從而形成了山地環(huán)境中的山谷風(fēng)，山頂風(fēng)，水源風(fēng)等(如圖1)。

1.2地域風(fēng)壓導(dǎo)流

在山地環(huán)境中，由于地形的凹凸，受風(fēng)壓的影響，當(dāng)氣流在經(jīng)過山體時候遇到阻礙，在其表面形成壓力差，使氣流發(fā)生了繞行，從壓力高的地方流向壓力低地方的過程，按照住宅通風(fēng)的優(yōu)劣順序可依次分為六個區(qū)域:迎風(fēng)坡區(qū)，順風(fēng)坡區(qū)，高壓風(fēng)區(qū)，越山風(fēng)區(qū)，背風(fēng)坡區(qū)，渦流區(qū)(如圖2)。這些小環(huán)境風(fēng)的存在，使得山地環(huán)境的風(fēng)資源更加豐富，在設(shè)計時應(yīng)該靈活組織，合理利用。

2建筑布局

利用山地風(fēng)壓原理以及地形特征，可以采取不同的排列方式，如:由于風(fēng)向與山體等高線垂直，因此在迎風(fēng)區(qū)住宅宜平行或斜交于等高線;在順風(fēng)區(qū)，則垂直或斜交布置于等高線，以利于導(dǎo)流;對于風(fēng)速大，且風(fēng)量多的越山坡區(qū)，應(yīng)該在冬季迎風(fēng)面布置較高大的住宅進行阻擋或是利用喬木等植物來引流，達(dá)到冬季防風(fēng)的目的。(如圖3)背風(fēng)區(qū)風(fēng)速小，易產(chǎn)生繞風(fēng)及渦風(fēng)，則應(yīng)該配合著由熱壓作用引起的山谷風(fēng)、順坡風(fēng)，將住宅斜交布置于等高線以獲取更多的自然風(fēng)。

在群體布置上，可以靈活地利用錯列、斜列、綜合排布等方式來增加迎風(fēng)面，并且通過在迎風(fēng)面布置點式住宅或低層住宅，以利于后排建筑通風(fēng)，并且可以通過利用壓力差不同而形成的氣流轉(zhuǎn)向來提高住宅的通風(fēng)效果。

就單棟住宅而言，風(fēng)向投射角(風(fēng)向投射線與墻面法線的夾角)越小的情況下，該棟形成穿堂風(fēng)的概率就越大，對通風(fēng)越有利。而對于行列式住宅群而言，為了不影響后排建筑的通風(fēng)，避免形成過大的渦流區(qū)，應(yīng)該將風(fēng)向投射角控制在30°~60°之間。

3住宅單體通風(fēng)設(shè)計

3.1有利于通風(fēng)的平面形式

3.1.1為了創(chuàng)造理想的通風(fēng)環(huán)境，住宅的平面設(shè)計在很大程度上就是要組織好穿堂風(fēng)，使套內(nèi)的風(fēng)能夠流暢的通過。其建筑的平面形式對通風(fēng)有著巨大的影響。由圖4可以看出，一字型建筑形式的通風(fēng)效果最好，能在平面上做到兩面相對，前后貫通，為設(shè)計最佳選擇。而Y字型和蝶形的個別戶型在朝向上有所不佳，但通風(fēng)效果卻還不錯。雙十字型和工字型則由于迎風(fēng)面的面寬過大，影響了后排戶型的套內(nèi)通風(fēng)。因此，對于點式住宅而言，應(yīng)盡量縮短迎風(fēng)面的凈寬，加大后排面的凈寬，形成“T”狀。且應(yīng)加大內(nèi)凹處的寬度，使其凈寬大于3m，才能引起環(huán)流，促進室內(nèi)通風(fēng)，還能夠減少住戶間的相互干擾，提高采光。

3.1.2住宅內(nèi)部為了形成通透的空間環(huán)境，中途不宜設(shè)置其他永久性的橫向隔斷，盡量在設(shè)計上使門窗相對， 避免了氣流的轉(zhuǎn)折和“縮頸”①。而對于不能南北貫通的點式住宅，則利用窗洞本身的開口形式以及“煙囪效應(yīng)”通過設(shè)置煙囪、樓梯間等達(dá)到拔風(fēng)的效果。

3.1.3通風(fēng)的主要目的就是給人們帶來新鮮的空氣，因此在住宅中則要做到清濁分區(qū)。 在功能布置上，迎風(fēng)面設(shè)置客廳，臥室等，而對于產(chǎn)生濁氣的衛(wèi)生間，廚房等則應(yīng)該放置在下風(fēng)面。

3.1.4為了保證風(fēng)的路徑，應(yīng)該增加面寬，縮短進深，將住宅的進深控制在20m以內(nèi)，以14m以內(nèi)為宜，是保證氣流通透的關(guān)鍵。為避免平面風(fēng)路出現(xiàn)阻礙，應(yīng)避免出現(xiàn)小于直角的轉(zhuǎn)折，在轉(zhuǎn)折處宜放大空間或做圓角處理，并保證有2~3m的通風(fēng)道，有利于風(fēng)的正常通行。②

3.2有利于通風(fēng)的建筑形式

為了營造良好的通風(fēng)設(shè)計，不影響后排住宅的通風(fēng)，住宅單體的建筑形式可以被理解為:“通透”型設(shè)計，目的是讓氣流在該區(qū)域不受阻礙，流暢的穿過。

3.2.1底層架空

吊腳樓是西南地區(qū)傳統(tǒng)民居建筑形式，其“天平地不平”的建筑思想不僅適應(yīng)了當(dāng)?shù)貜?fù)雜的地理環(huán)境，對于除潮通風(fēng)更具有積極的意義。而底層架空，就是吊腳樓的精髓所在:通過調(diào)節(jié)柱子的長短來適應(yīng)地形，避免了對該地塊的生態(tài)進行破壞。底層通透開敞，避開潮氣的同時，還促進氣流流暢的穿過底層流向建筑群;同時，由于建筑上部實體的阻擋，使得其風(fēng)速在穿越底層后的氣流遠(yuǎn)遠(yuǎn)得到增強。架空，在底層形成了具有良好遮擋性的灰空間，成為了人們夏季乘涼、交流的好去處。

3.2.2空中花園

空中花園，不僅給居民提供了一個交流休閑的場所，更能夠通過栽種植物來調(diào)節(jié)小氣候，給身處高層的居民一種親近自然的感覺，同時，其上部的開口，可以使風(fēng)不受阻礙的穿越，有利于后排建筑的通風(fēng)(如圖5)

3.2.3拔風(fēng)系統(tǒng)

“天井”在傳統(tǒng)的西南民居中，屢見不鮮，它在空間上是一個構(gòu)筑在室內(nèi)氣候與室外氣候之間的緩沖空間，在一定程度上減少惡劣氣候的不良影響，同時解決了內(nèi)部采光的問題，最重要的就是能夠利用熱壓，形成豎向通風(fēng)(如圖6)?？梢酝ㄟ^在天井的頂端設(shè)置吸熱板，通過吸收太陽輻射，促進天井內(nèi)上部的溫度增加，從而使得天井上下部分存在著高度差和溫差，達(dá)到增強通風(fēng)的效果(如圖7)。

4小結(jié)

優(yōu)良的自然通風(fēng)是人們合理利用自然資源，設(shè)計出生態(tài)住宅的一個關(guān)鍵，是我們建筑設(shè)計師順應(yīng)時代要求，值得去探索的一條生態(tài)化道路，特別是地處濕熱天氣情況下的山地住宅，對自然通風(fēng)的需求更是迫切。在這樣一個復(fù)雜的環(huán)境背景下，設(shè)計師應(yīng)該化挑戰(zhàn)為機遇，合理利用當(dāng)?shù)匦夂?，結(jié)合自然通風(fēng)的設(shè)計原理，吸取傳統(tǒng)民居的特點，加以創(chuàng)新，設(shè)計出真正適應(yīng)濕熱氣候的會“呼吸”的山地住宅。

參考文獻:

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[5]董衛(wèi)，王建國編.可持續(xù)發(fā)展的城市與建筑設(shè)計.南京:東南大學(xué)出版社，1999.