從自然通風(fēng)的角度談臨港校區(qū)節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)

俞 曉 燕

(上海電力學(xué)院，上海 200000)

從自然通風(fēng)的角度談臨港校區(qū)節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)

俞 曉 燕

(上海電力學(xué)院，上海 200000)

從建筑設(shè)計(jì)中的自然通風(fēng)的角度，規(guī)劃設(shè)計(jì)了上海電力學(xué)院位于臨港的新校區(qū)，結(jié)合教學(xué)樓、體育館、行政樓、圖書館、操場等建筑的使用功能，確定了其通風(fēng)的要求，并由此進(jìn)行節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)，以達(dá)到自然通風(fēng)的效果。

建筑節(jié)能，自然通風(fēng)，建筑朝向，規(guī)劃設(shè)計(jì)

0 引言

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前建筑能耗約占全社會(huì)能耗的1/3。采暖和制冷占了建筑能耗的主要消耗用量。與氣候條件相近的發(fā)達(dá)國家相比，我國建筑每平方米采暖能耗約是發(fā)達(dá)國家的3倍。有數(shù)據(jù)顯示，我國建筑能耗已超過5億t標(biāo)煤。如果用這些煤來發(fā)電，將能夠產(chǎn)生出約15 000億度電，約是三峽電站一年總量的19倍。

1997年11月1日第八屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十八次會(huì)議通過，2007年10月28日第十屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第三十次會(huì)議修訂的《中華人民共和國節(jié)約能源法》第三章第三節(jié)對建筑節(jié)能做出了相關(guān)法律規(guī)范[1]?？梢?，建筑節(jié)能不僅是民心所向，更是政府大力提倡。

正值我校搬臨港新校區(qū)的時(shí)機(jī)，本文主要從第一個(gè)方面建筑布局來規(guī)劃我校新校區(qū)，為在規(guī)劃階段達(dá)到節(jié)能。在建筑布局中，從自然通風(fēng)的角度來進(jìn)行上海電力學(xué)院臨港校區(qū)的節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)。

1 建筑節(jié)能規(guī)劃

建筑節(jié)能可分為建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)、墻體材料節(jié)能、建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能、綠化節(jié)能、建筑設(shè)備節(jié)能等。而建筑能耗過高很大一部分是因?yàn)樵O(shè)計(jì)方案的不合理，如大面積采用玻璃幕墻、空調(diào)系統(tǒng)濫置、能源轉(zhuǎn)換低效等。

建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)就是在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，為后續(xù)建筑運(yùn)行期的節(jié)能打好基礎(chǔ)。在建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段如果沒有做好節(jié)能，那么，在后續(xù)的建筑運(yùn)行期也難將能耗降至最低。

2 建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)之自然通風(fēng)

自然通風(fēng)可分為風(fēng)壓下的自然通風(fēng)和熱壓下的自然通風(fēng)以及相互作用下的自然通風(fēng)[1]。在這里，我們主要討論一下風(fēng)壓下的自然通風(fēng)。風(fēng)壓下的自然通風(fēng)，就是利用建筑室內(nèi)與室外壓強(qiáng)的不同，從而達(dá)到室內(nèi)與室外氣體的交換。如建筑物正面上有門窗，由于室內(nèi)外風(fēng)壓的不同，風(fēng)可以從建筑物的正面的門窗吹進(jìn)來，室內(nèi)空氣則從背風(fēng)面窗口或者孔洞排出，就形成了全面換氣的風(fēng)壓自然通風(fēng)。但是，建筑物周圍的風(fēng)壓和建筑物自身的體型和周圍的植物與地勢有很大的關(guān)系。

2.1 建筑朝向

上海處于夏熱冬冷地區(qū)，夏天以東南風(fēng)為主，冬季以西北風(fēng)為主。校區(qū)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合上海的地理氣候選擇適宜的朝向。我國的校區(qū)樓多數(shù)坐北朝南，這樣就使得冬季接受更多的太陽輻射，因冬季吹西北風(fēng)，此時(shí)即可遮擋一部分風(fēng)吹入教學(xué)樓，從而減少采暖需求，達(dá)到節(jié)能效果。而在夏季因東南風(fēng)的緣故，配以合適的窗寬比，可將自然通風(fēng)效果達(dá)到最佳，從而減少教學(xué)樓制冷的需求。此外，將教學(xué)樓采用東西朝向，則夏季的西曬會(huì)給制冷系統(tǒng)造成較大負(fù)擔(dān)。

2.2 規(guī)劃設(shè)計(jì)

上海電力學(xué)院臨港校區(qū)應(yīng)設(shè)有：教學(xué)樓、圖書館、行政樓、操場、大學(xué)生活動(dòng)中心、文化活動(dòng)中心、健身房或體操房、體育館、花壇或地標(biāo)、大禮堂。

2.2.1 教學(xué)樓、體育館的規(guī)劃設(shè)計(jì)

當(dāng)無法滿足所有教學(xué)樓坐南朝北時(shí)，應(yīng)盡量保證多數(shù)教學(xué)樓建筑物坐南朝北。對于坐西朝東的建筑物，應(yīng)在教室東面設(shè)有合適且較寬的走廊，用樓道來緩解冬季的西北風(fēng)，這樣還可緩解夏季的西曬情況。在東西朝向的教室內(nèi)，可設(shè)置較大的進(jìn)深，減少西北風(fēng)的“穿堂”。在此類建筑周圍可多種植綠化或使用節(jié)能材料來達(dá)到節(jié)能效果。

以南北朝向建筑為主，東西朝向建筑為輔，呈90°垂直連接成一幢教學(xué)樓，并且在東面采用此類建筑物，在西面只采用南北朝向教學(xué)樓，有部分可有相應(yīng)的角度傾斜，以此來進(jìn)行教學(xué)樓規(guī)劃設(shè)計(jì)。其原因在于，按照這類規(guī)劃設(shè)計(jì)，冬季可阻擋西北風(fēng)，夏季可使東南風(fēng)流通，從自然通風(fēng)角度來使得節(jié)能效果的實(shí)現(xiàn)。

體育館可設(shè)置四面通風(fēng)，其一，方便了人員的進(jìn)出；其二，在夏季使溫度有效降低，也可形成“穿堂風(fēng)”，在冬季關(guān)閉兩扇門，有效通風(fēng)并且可不致使冬季過于寒冷。

2.2.2 行政樓、圖書館等常需要制冷采暖系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

此類建筑物因長期需要制冷采暖系統(tǒng)，則盡量安排得較為緊湊，行政辦公樓無需設(shè)置得如教室般寬敞。與教學(xué)樓相比，行政辦公樓可設(shè)置在離校門較為遠(yuǎn)處，因?yàn)榻虒W(xué)樓的人流走動(dòng)更為頻繁。

圖書館則以寬敞為宜，盡量做到自然通風(fēng)。圖書館可設(shè)置多層，將通風(fēng)相對不好的作為借閱室或檔案存放室，將有利于自然通風(fēng)的地方作為閱覽室，以此來減少圖書館的能耗。圖書館應(yīng)相對獨(dú)立，周圍不應(yīng)規(guī)劃教學(xué)樓等阻擋通風(fēng)效果的建筑物。因?yàn)槠湫枰察o，周圍也不可規(guī)劃體育館、操場、籃球場等。圖書館樓的窗戶應(yīng)盡量開大，由此寒冷時(shí)保證日照，炎熱時(shí)打開窗戶保證通風(fēng)。

2.2.3 其他建筑物節(jié)能規(guī)劃

在保證上述建筑物自然通風(fēng)的前提下，通過改善建筑物的間距、布局和周圍環(huán)境的植物，從而保證建筑物的自然通風(fēng)，達(dá)到節(jié)能的效果。

3 屋頂?shù)淖匀煌L(fēng)

在進(jìn)行建筑物的屋頂設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以增設(shè)一些老虎窗、煙囪或者放置自然通風(fēng)機(jī)等構(gòu)件，從而達(dá)到自然通風(fēng)的效果，以致達(dá)到建筑運(yùn)行期節(jié)能的效果。例如，在坡屋頂坡的兩側(cè)增設(shè)老虎窗，由于室內(nèi)外氣壓的不同，也可以達(dá)到自然通風(fēng)的效果。當(dāng)坡屋頂?shù)钠露却笥?5°時(shí)，對屋頂通風(fēng)有較好的效果。

4 結(jié)語

自然通風(fēng)是一項(xiàng)古老而重要的通風(fēng)方式，其與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合成為重要的通風(fēng)空調(diào)技術(shù)，受到建筑節(jié)能和生態(tài)主義者的關(guān)注[3]。自然通風(fēng)可以保證建筑物室內(nèi)獲得新鮮的空氣，帶走多余的熱量，又不需要消耗動(dòng)力，節(jié)省能源，節(jié)省設(shè)備投資運(yùn)行費(fèi)用，因而是一種經(jīng)濟(jì)而有效的節(jié)能方法。建筑節(jié)能中建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)占了最基礎(chǔ)也比較重要的地位，自然通風(fēng)又是建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)中不可或缺也不容小覷的一部分，用最自然的方式，規(guī)劃最節(jié)能的校園。

[1] 中華人民共和國節(jié)約能源法[S].

[2] 李 云.自然通風(fēng)原理在學(xué)校建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[J].科技之友，2010(26)：32.

[3] 陳 華.基于自然通風(fēng)在現(xiàn)代住宅建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析[J].中外建筑，2011(6)：119-120.

Talking the energy conservation planning and design of Lingang campus from aspect of natural ventilating

YU Xiao-yan

(Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200000, China)

This essay is designed the Shanghai University of Electrical Power new campus from the aspect of natural ventilating. It determined by natural ventilation requirements according to the use function, and combines with classroom, gymnasium, administration building, library, playground and other buildings. Then proceeding the energy conversation planning and design, in order to achieve the effect of natural ventilation.

energy conservation， natural ventilating， construction orientation， planning and design

1009-6825(2014)36-0194-02

2014-10-15

俞曉燕(1993- )，女，在讀本科生

TU834.1

A