自然通風在住宅設計中的合理運用

李茜

摘要：本文介紹了自然通風的機理，論述了住宅設計中實現(xiàn)自然通風的方式，供大家參考。

關鍵詞；自然通風 住宅設計 合理布局

中圖分類號：TU2文獻標識碼：A 文章編號：

Abstract: this paper introduces the mechanism of natural ventilation, this paper discusses the design of the house the way to realize the natural ventilation, for your reference.

Key words; Natural ventilation residential design reasonable layout

1 前言

目前國內自然通風的研究應用主要集中在自然通風的兩個相關點上：一是利用自然通風控制室內空氣品質；二是利用自然通風解決夏季或過渡季的熱舒適性問題，取代或部分取代空調。本文從自然通風的產(chǎn)生原理人手，對住宅的總體規(guī)劃到局部設計進行探討，目的是如何把自然通風結合到住宅設計中。

2 自然通風的機理

自然通風通常意義上指通過有目的地開口，產(chǎn)生空氣流動。這種流動直接受建筑外表面的壓力分布和不同開口的影響。許多建筑以自然通風的三種基本方式為基礎建立自然通風模式。一般可在單個建筑中采用兩種或三種模式混合來滿足不同的需要。

建筑通風設計的關鍵在于氣流分析與尺寸的掌握，要綜合分析，靈活運用。為了更好地利用自然通風，在建筑設計時應著重考慮下列問題：建筑的朝向和間距，建筑群的布置，建筑平、剖面形式，開口的面積和位置，門窗裝置的方法及通風的構造措施等。

3 住宅設計中實現(xiàn)自然通風的方式分析

建筑物中的自然通風在實現(xiàn)原理上由“風壓”和“熱壓”引起的空氣流動。在實踐中，往往由于條件所限制，單純利用風壓或熱壓不能滿足通風需要，因此又可以由風壓和熱壓結合，甚至采用機械輔助自然通風。下面介紹在住宅設計中如何達到最佳的通風效果。

3．1建筑群的布局

建筑群的布局對自然風的引人有很大影響，在設計時盡量避免建筑之間風的遮擋。建筑群的布局盡可能沿夏季主導風向，臨近主導風向建筑宜為低層和多層；處于小區(qū)邊緣，遠離主導風向的建筑宜采用小高層和高層，這樣一方面可以把自然風引入小區(qū)內，一方面又起到阻隔冬季東北風的作用。

3．2 建筑物的朝向

要確定建筑物的朝向，不但要了解當?shù)厝照樟枯^多的方向，還要了解當?shù)仫L的相關特性，包括冬季和夏季主導風的方向、速度以及風的溫度。

每一個地區(qū)有自己風的特點，由于建筑物迎風面最大的壓力是在與風向垂直的面上，因此，在選擇建筑物朝向時，應盡量使建筑主立面朝向夏季主導風向，而側立面對著冬季主導風向；南向是太陽輻射量最多的方向，加之我國大部分地區(qū)夏季主導風向都是南或南偏東，故無論從改善夏季自然通風、調節(jié)房間熱環(huán)境，還是從減少冬季、夏季的房間采暖空調負荷的角度來講，南向都是建筑物朝向最好的選擇。

而且選擇南向這樣的朝向也有利于避免東、西曬，兩者都可以兼顧。對于那些朝向不夠理想的建筑，就應采取有效措施妥善解決上述兩方面問題。

3．3 建筑物的間距

住宅主要朝向(一般為南向或偏南向)前后與其它住宅之間，應有一定的間隔距離，而這個距離通常是由建筑日照要求決定的，所以稱其為日照間距，這是因為房屋前后的日照間距，通常大于它們在室外使用、綠化、通風、防火或其它方面要求的間距。

建筑物南北向日照間距較小時，前排建筑遮擋后排建筑，風壓小，通風效果差；反之，建筑日照間距較大時，后排建筑的風壓較強，自然通風效果愈好。所以在住宅群設計中，加大部分住宅樓的間距，形成綠地，對改善綠地下風側住宅的自然通風有較好的效果。同時在條件許可的時候，盡量加大山墻的間距。因為室外氣流吹過呈行列式布局的建筑群時，在建筑物的山墻之間將形成一條空氣射流。當采用錯列式布置方式，可以利用住宅山墻間的空氣射流，改善下風方向住宅和自然通風，效果顯著。山墻間距的大小，取決于住宅間距。住宅問距越大，山墻的間距也應越大，以便使足夠的空氣射流能吹到后排住宅上。過小的住宅樓山墻間距，對消防、綠化和道路交通有不利的影響。

3．4 調整建筑內部布局以組織穿堂風

所謂“穿堂風”是指風從建筑迎風面的進風口吹入室內。穿過房間，從背風面的出風口流出。顯然進風口和出風口之問的風壓差越大，房屋內部空氣流動阻力越小，通風越流暢。此時房屋在通風方向的進深不能太大。否則就會通風不暢。

應該盡量組織好室內的通風：主要房間應該朝向主導風迎風面，背風面則布置輔助用房；利用建筑內部的開口，引導氣流；建筑的風口應該可調節(jié)，以根據(jù)需要改變風速風量。室內家具與隔斷布置不應該阻斷“穿堂風”的路線；合理的布局家具與隔斷，還能讓風的流速、風量更加宜人。

3．5 維護結構開口的設計

建筑物開口的優(yōu)化配置以及開口的尺寸、窗戶的型式和開啟方式，窗墻面積比等的合理設計，直接影響著建筑物內部的空氣流動以及通風效果。根據(jù)測定，當開口寬度為開間寬度的1／3—2／3時，開口大小為地板總面積的15％一25％時，通風效果最佳。開口的相對位置對氣流路線起著決定作用。進風口與出風口宜相對錯開布置，這樣可以使氣流在室內改變方向，使室內氣流更均勻，通風效果更好。

3．6 合理利用煙囪效應

高層建筑內部一般設置數(shù)量不等的樓梯間、排風道、送風道、排煙道、電梯井及管道井等豎向井道，當室內溫度高于室外溫度時，室內熱空氣因密度小，便沿著這些垂直通道自然上升，透過門窗縫隙及各種孔洞從高層部分滲出，室外冷空氣因密度大，由低層滲入補充，這就形成煙囪效應。

煙囪效應是室內外溫差形成的熱壓及室外風壓共同作用的結果，通常以前者為主，而熱壓值與室內外溫差產(chǎn)生的空氣密度差及進排風口的高度差成正比。這說明，室內溫度越是高于室外溫度，建筑物越高，煙囪效應也越明顯，同時也說明，民用建筑的煙囪效應一般只是發(fā)生在冬季。就一棟建筑物而言，理論上視建筑物的一半高度位置為中和面，認為中和面以下房間從室外滲入空氣，中和面以上房間從室內滲出空氣。

在煙囪效應的作用下，室內有組織的自然通風、排煙排氣得以實現(xiàn)，但其負面影響也是多方面的：首先，風沙通過低層部分各種孔洞、縫隙吹人室內，消耗熱量并污染室內；其次，風通過電梯井由底層廳門入口被抽到頂層的過程中，導致梯門不能正常關閉；第三，當發(fā)生火災時，隨著室內空氣溫度的急劇升高，體積迅速增大，煙囪效應更加明顯，此時，各種豎井成為拔火拔煙的垂直通道，是火災垂直蔓延的主要途徑，從而助長火勢擴大災情。

4 結束語

自然通風是一種廉價的生態(tài)節(jié)能技術， 建筑設計者應該從建筑物的規(guī)劃、建筑單體設計到構造設計的整個過程中都對自然通風的可應用性和效果仔細考慮， 有效地利用自然通風解決住宅中熱舒適性和空氣質量問題， 在不增加住戶的投資的情況下就能營造一個健康、舒適的居室環(huán)境。