利用自然風(fēng)的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)分析

金景春

延邊大學(xué)（133000）

綜合論述

利用自然風(fēng)的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)分析

金景春

延邊大學(xué)（133000）

自然通風(fēng)是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)不可缺少的方式，利用自然風(fēng)源調(diào)節(jié)室內(nèi)熱量以實(shí)現(xiàn)良好的室內(nèi)環(huán)境，全面提升了自然通風(fēng)在建筑系統(tǒng)里的利用價(jià)值。這里分析了自然通風(fēng)設(shè)計(jì)的思想內(nèi)海，總結(jié)了生態(tài)建筑自然通風(fēng)設(shè)計(jì)的主要方式，從夏季防熱、冬季防寒等方面提出設(shè)計(jì)方案。

自然通風(fēng)；生態(tài)建筑；防熱防寒；設(shè)計(jì)

城市規(guī)劃改造趨勢(shì)下，國(guó)內(nèi)建筑工程建造數(shù)量持續(xù)增加，滿足了人居生活、工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)辦公等多方面需求。與此同時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)自身存在的缺陷也逐漸暴露，影響到了建筑物正常的使用性能，破壞了建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)思想提出自然通風(fēng)方案,利用自然風(fēng)源調(diào)節(jié)室內(nèi)熱量，以減少供熱供暖系統(tǒng)的能源消耗。因此，設(shè)計(jì)師要深入體會(huì)自然通風(fēng)的工作原理，提出切實(shí)可行的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)方案。

1 自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)思想

能耗系數(shù)超標(biāo)是建筑設(shè)施普遍存在的問題。由于夏冬兩季氣候環(huán)境變化，建筑室內(nèi)要面臨巨大的能量消耗問題，影響了建筑使用的實(shí)際效能。隨著工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷增多，自然通風(fēng)在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中得到推廣，其結(jié)合自然風(fēng)源調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣流通情況，盡可能減小人工通風(fēng)產(chǎn)生的能耗。自然通風(fēng)設(shè)計(jì)基本思想：依靠室外風(fēng)力造成的風(fēng)壓和室內(nèi)外空氣溫度差造成的熱壓，促使空氣流動(dòng)，使得建筑室內(nèi)外空氣交換。

2 基于自然風(fēng)的建筑防熱設(shè)計(jì)

夏季防熱是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)需要考慮的一大問題。夏季氣溫持續(xù)過高，室內(nèi)熱量無法及時(shí)排出，降低了“舒適感”，對(duì)生活、生產(chǎn)等均是不利的。自然風(fēng)的生態(tài)設(shè)計(jì)方案提出，充分利用自然風(fēng)源，增強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)效果，強(qiáng)化室內(nèi)建筑熱量的調(diào)控力度。夏季防熱是為了避免室內(nèi)熱量過于集中，減少熱量對(duì)室內(nèi)人員帶來的不適感，優(yōu)化建筑空間層的節(jié)能系數(shù)。設(shè)計(jì)主要包括：

1）溫控。生態(tài)建筑注重溫度控制方案設(shè)計(jì)，盡可能降低建筑室外的綜合溫度，增加建筑內(nèi)外部的熱量流通性。一般來說，溫控設(shè)計(jì)是在結(jié)構(gòu)外表面采用淺色的涂料,利用光滑的飾面材料，例如磁磚等，減少結(jié)構(gòu)表面對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收。也可在屋頂或墻壁的外側(cè)設(shè)計(jì)相應(yīng)的遮陽(yáng)設(shè)施，例如遮陽(yáng)幕墻等，以便有效地降低太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí)需充分利用風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源,從而減小室內(nèi)能耗量。

2）導(dǎo)熱。合理地選擇外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)與建筑物相配套的導(dǎo)熱通風(fēng)系統(tǒng)，充分發(fā)揮自然風(fēng)的利用價(jià)值。在材料的選擇方面，應(yīng)選導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)小的材料,增加室內(nèi)自然通風(fēng)工作的協(xié)調(diào)性。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)可采用實(shí)體材料層和帶有空心封閉間層的屋頂或墻體,在空氣間層內(nèi)鋪設(shè)反輻射材料，如鋁箔等，以減少輻射換熱量。導(dǎo)熱系統(tǒng)布局要符合建筑物的空間構(gòu)造，維持室內(nèi)空間通風(fēng)散熱的穩(wěn)定性。

3）散熱。自然通風(fēng)由于有風(fēng)壓作用，從間層內(nèi)帶走一部分熱量，減少傳入室內(nèi)的熱量，有利于白天隔熱和夜間散熱。及時(shí)散熱，防止室內(nèi)熱量過高，需設(shè)計(jì)足夠的熱量進(jìn)出口結(jié)構(gòu)安裝于建筑墻體表面。設(shè)計(jì)人員要現(xiàn)場(chǎng)考察自然通風(fēng)系統(tǒng)，選擇合適的通風(fēng)方案。另外，散熱也可采用蓄水屋頂，利用水的蒸發(fā)，消耗屋面上的太陽(yáng)輻射熱，例如有浮蓋蓄水屋頂、淋水屋頂?shù)取?/p>

3 基于自然風(fēng)的建筑防寒設(shè)計(jì)

冬季防寒是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)面臨的另一大問題。利用自然風(fēng)進(jìn)行防寒設(shè)計(jì)，主要是結(jié)合建筑保溫等相關(guān)措施。當(dāng)前，生態(tài)設(shè)計(jì)建筑保溫是指為防止冬季室內(nèi)過冷，減少室內(nèi)熱量損失，在設(shè)計(jì)中采取的綜合性措施。自然風(fēng)的建筑防寒設(shè)計(jì)要充分利用可再生能源，合理進(jìn)行建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，防止冷風(fēng)的不利影響，使房間具有良好的熱特性和合理的供熱系統(tǒng)。

1）抗寒。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)建筑所處區(qū)域的氣候條件，對(duì)建筑設(shè)計(jì)相應(yīng)的冬季抗寒措施?？购O(shè)計(jì)關(guān)鍵在于保證充足的日照時(shí)間，避免室內(nèi)遭受寒風(fēng)的侵襲，控制建筑寒風(fēng)的進(jìn)出狀況?？衫梅篮牧线M(jìn)一步優(yōu)化室內(nèi)保溫效果，由自然通風(fēng)口自行調(diào)節(jié)內(nèi)外溫差。

2）圍護(hù)。選擇有效的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫措施，對(duì)室內(nèi)形成良好的抗寒保護(hù)層，這也是降低寒風(fēng)帶來影響的一種方式。當(dāng)前，生態(tài)建筑提倡新型保溫系統(tǒng)的綜合應(yīng)用,選擇高分子外墻材料做保護(hù)處理，增加自然通風(fēng)與室內(nèi)抗寒之間的關(guān)聯(lián)性。比如，在建筑外墻表面設(shè)計(jì)一層圍護(hù)設(shè)施，利用吸熱材料及時(shí)聚集自然熱量,配合通風(fēng)系統(tǒng)改善室內(nèi)熱量環(huán)境。

3）材料。隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑材料工程研究取得了顯著成就，多種新型保溫材料在項(xiàng)目建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，這些都為生態(tài)建筑設(shè)計(jì)提供了條件。目前，建筑保溫材料包括氣凝膠氈、外墻保溫網(wǎng)格布、維耐隔熱毯、絕熱泡沫玻璃、聚氨酯等，這些材料不僅便于自然通風(fēng)的系統(tǒng)運(yùn)行，而且對(duì)建筑物室內(nèi)抗寒起到顯著的作用。

4 結(jié)論

新時(shí)期建筑行業(yè)科技取得了優(yōu)異的發(fā)展成就，生態(tài)建筑思想在項(xiàng)目規(guī)劃中得到充分體現(xiàn)，為新型建筑改造活動(dòng)提供了先進(jìn)的指導(dǎo)。為了改變傳統(tǒng)建筑設(shè)施存在的能耗問題，設(shè)計(jì)師必須詳細(xì)地規(guī)劃與分析，為建筑物構(gòu)造出實(shí)用的自然通風(fēng)系統(tǒng)，借助自然風(fēng)壓大小實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)效果，這將是未來建筑物設(shè)計(jì)的先進(jìn)模式。

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