新農(nóng)村建設背景下農(nóng)村住宅自然通風設計探討

摘 要 自然通風的潛力非常大，具有改善熱舒適性、節(jié)能、提升室內(nèi)空氣質(zhì)量等一系列優(yōu)點。當前，空調(diào)已經(jīng)得到了普及，在保持良好室內(nèi)空氣品質(zhì)及節(jié)約能源的雙重壓力下，人們開始認識到自然通風技術的重要性。從不同角度分析并探討了農(nóng)村自然通風設計的相關問題，希望可以為同行的研究提供一些參考。

關鍵詞 農(nóng)村住宅；自然通風；設計

中圖分類號：TU834.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.14.029

當前，能源短缺問題越來越嚴重，人們的節(jié)能意識也隨之增強，利用室內(nèi)自然通風系統(tǒng)實現(xiàn)通風降溫成為未來室內(nèi)通風的主要發(fā)展方向，自然通風不僅可以為住宅提供充足的新鮮空氣，還能起到降低室內(nèi)溫度的作用。人工送風所耗費的能源大大降低，與農(nóng)村住宅綠色節(jié)能理念相符合。當前，室內(nèi)通風方面的研究多數(shù)依據(jù)建筑師的經(jīng)驗判斷，明顯缺少創(chuàng)新，下面我們?yōu)榉桨冈O計提供新的設計方法。

1 自然通風的原理

1.1 利用風壓自然通風

我們經(jīng)常說的“過堂風”就是利用風壓實現(xiàn)通風的目的，有風吹向建筑時，由于迎風面會阻擋風的去向，建筑表面和各側(cè)面、背面將會形成壓差，而風壓通風就是利用了迎風面、背風面的壓差的原理。風從某一面吹向建筑，迎面風將會受到空氣的推動，進而形成正壓區(qū)，從該側(cè)不斷推動空氣進入建筑內(nèi)部，由于受到空氣繞流作用，建筑背風面將會形成負壓區(qū)，將建筑中的空氣從該側(cè)出口流出，如此便形成了持續(xù)的空氣流，最終在建筑中達到自然通風的效果[1]。

1.2 利用熱壓自然通風

人們平常所說的“煙囪效應”是指熱壓通風。由于熱空氣本身的密度比較小，會從住宅上部風口中排出，而建筑室外冷空氣則會從住宅下部風口吸入到室內(nèi)，如果建筑室內(nèi)存在熱源，那么空氣將會被加熱，降低室內(nèi)空氣的密度，同時向上浮動，如此一來上部空氣的壓力就會比建筑外部大，室內(nèi)空氣就會向外流動，建筑下部不斷有空氣流入室內(nèi)，對上部空氣流出讓出的空間進行填補，這樣就形成了持續(xù)的空氣流，這就是熱壓影響下的自然通風。

2 農(nóng)村地區(qū)住宅自然通風設計

2.1 合理設置進出風口大小

從以往的研究中可以看出，住宅室內(nèi)平均氣流大小主要由較小開口的尺寸所決定，但是氣流影響區(qū)域比較小。如果出風口面積小于進風口面積，雖然入口速度減慢了，同時最大速度也不會明顯大于室內(nèi)平均溫度，但是氣流影響區(qū)域大了很多，室內(nèi)氣流也更加均勻，因此，入風口面積大有利于獲得更好的通風效果，且可以實現(xiàn)隨時開啟，這樣對夏季通風更加有利。此外，背風面窗戶一定要小，這由于當前很多地方夏季背風面往往到了冬季就會成為迎風面[2]。按照測定結(jié)果來看，進風口寬度在開間寬度1/3～2/3；同時，開口大小是地板總面積15%～25%時，可以獲得最佳的通風效果。

2.2 合理設置進出風口位置

室內(nèi)進風口通常不可以直接對著出風口，這樣會很容易形成氣流直通，而進入到室內(nèi)的風則很快就會排出，室內(nèi)遠離風口的位置很難會受到風的影響，因此夏季的通風效果往往不是很好。同時，住宅南北朝向的窗戶應該錯開設計，這樣氣流在室內(nèi)經(jīng)過的時間會相對拉長，影響范圍也會得到擴大，這樣不僅可以改變氣流在室內(nèi)的方向，而且通風效果也比較好。從熱壓通風的角度來看，如果進出風口中心存在較大的高度差，那么自然通風量也會隨之變大，這時進出風溫差將會變小，自然通風量將會逐漸減少，室內(nèi)上部的溫度將會非常高[3]。因為進出風口存在較大的高度差，這種情況下，通風量越大住宅北向窗戶就應越高，南向的窗戶則應該低一些，減小北向窗戶的整體面積，這樣一來不僅對夏季通風非常有利，而且冬季進入室內(nèi)的冷風量也會相對減少。

窗口的設計不能只在一面墻開，這樣進入到室內(nèi)的總體風量不大，同時房間通風效果也會非常差，在相鄰相面開窗的時候，進風口很容易會和夏季的主導風向垂直，這樣的通風效果往往要強于與主導風向傾斜的效果。通常相鄰墻面開窗時，不同布置方式會對通風效果產(chǎn)生不同的影響。而與對稱開窗通風效果相比，在只有迎面一側(cè)開窗時，窗戶非對稱布置方式的效果往往會更好一些。

2.3 合理設計建筑物間距

通常住宅朝向前后和其他住宅之間都應有一定的間距，該距離主要由建筑日照情況所決定，因此被稱作日照間距，這主要是因為房屋前后日照間距必須大于室外使用、通風及綠化等方面要求的間距。如果建筑南北朝向日照間距比較小，這時前排建筑可能會對后排建筑形成遮擋，獲得較好的自然通風效果。因此，在農(nóng)村住宅設計過程中，可以將住宅建筑形成綠地，這樣不僅有助于改善綠地下風側(cè)住宅的自然通風效果，還能在建筑之間形成空氣射流[4]。如果利用錯列式的布置方式，通?？梢岳蒙綁﹂g空氣射流，對下風向住宅與自然通風效果進行改善，可以獲得較好的效果。這里值得注意的是，山墻間距大小通常由住宅間距決定，住宅間距越大，山墻間距也會越大，這樣可以將足夠的空氣射流吹到后排住宅上。

3 結(jié)語

自然通風是一種廉價的節(jié)能技術，建筑設計人員在農(nóng)村住宅通風設計過程中，應該從建筑規(guī)劃、單體設計一直到構造設計的整個過程仔細考慮自然通風的可行性及整體效果，利用自然通風對住宅中的空氣質(zhì)量問題、熱舒適性問題進行解決，在不增加農(nóng)民投入的情況下為其營造舒適、健康的生活環(huán)境。當前，我國正大力發(fā)展新農(nóng)村建設事業(yè)，村鎮(zhèn)住宅建設中能耗問題目前正日益突出，在這種情況下不僅要降低建筑能耗，還要在自然環(huán)境、人工環(huán)境之間達到一種動態(tài)的平衡。另外，合理使用自然通風技術，必須注意和當?shù)氐乩須夂蛱卣骷跋嚓P氣候因素相結(jié)合，與傳統(tǒng)技術相結(jié)合，將住宅設計中自然通風的效用充分發(fā)揮出來。

參考文獻

[1]金熙，徐峰，張國強.自然的應變——華中湖區(qū)農(nóng)村住宅被動式節(jié)能設計研究[J].裝飾，2012（10）：123-124.

[2]張宇峰.夏熱冬暖地區(qū)代表性城市與農(nóng)村居住建筑熱環(huán)境設計與計算指標[J].建筑科學，2014（6）：10-18.

[3]余俊驊，劉煜，唐權.關中地區(qū)農(nóng)村住宅的綠色生態(tài)設計策略及適宜技術淺析[J].華中建筑，2010（8）：86-89.

[4]金玲，孟慶林，趙立華，等.粵東農(nóng)村住宅室內(nèi)熱環(huán)境及熱舒適現(xiàn)場研究[J].土木建筑與環(huán)境工程，2013（2）：105-112.

（責任編輯：趙中正）