基于城市高層建筑通風(fēng)排風(fēng)設(shè)計(jì)的新看法

王苗苗

【摘 要】：伴隨著我國市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，建筑技術(shù)水平也有了一定的提升，然而結(jié)合我國實(shí)際的建筑施工水平，仍出現(xiàn)通風(fēng)排風(fēng)不達(dá)標(biāo)，沒有達(dá)到預(yù)定的效果，并且施工方式方法比較單一，現(xiàn)階段建筑工程的通風(fēng)設(shè)備沒有達(dá)到預(yù)期工程設(shè)計(jì)目標(biāo)。 本文作者從建筑設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，探討了在建筑設(shè)計(jì)中如何合理地利用自然通風(fēng)。

【關(guān)鍵詞】：高層建筑；通風(fēng)設(shè)計(jì)；新看法；

隨著能源消耗和環(huán)境問題的日趨突出及人們節(jié)能意識的逐步加強(qiáng)，利用自然通風(fēng)改善建筑室內(nèi)環(huán)境越來越受到重視。特別是在屬于熱帶氣候的地區(qū)，炎熱、潮濕、多雨的氣候特點(diǎn)決定了建筑在自然條件中所要解決的主要矛盾是通風(fēng)防熱，而自然通風(fēng)作為一種廉價高效的設(shè)計(jì)手段，不但能實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，還能創(chuàng)造健康的人居環(huán)境，是可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)理念的具體體現(xiàn)，具有很深的推廣意義。

1、高層建筑通風(fēng)排風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國的建筑施工技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了發(fā)展與變革，新技術(shù)的引進(jìn)促進(jìn)了建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)的優(yōu)化。此外，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)理念也開始朝著“節(jié)能、降耗、環(huán)?！钡姆较虬l(fā)展，這些都促進(jìn)了通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)水平的提升。 通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)理念運(yùn)用于建筑物可發(fā)揮的作用包括以下幾個方面：

1.1改善空氣質(zhì)量和降低室內(nèi)溫度。當(dāng)前，大多數(shù)建筑內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)主要依賴于空調(diào)設(shè)備，特別是分體空調(diào)。分體空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)用只能調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的高低，而沒有及時更新室內(nèi)空氣，時間一長，室內(nèi)空氣難免受到污染。從安全和衛(wèi)生的角度考慮，人長期在這樣的空氣環(huán)境中活動，健康狀況會受到很大的影響。

1.2 保護(hù)環(huán)境。綠色環(huán)保是建筑行業(yè)正在積極倡導(dǎo)的一個主題，建筑通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)恰好滿足了這一要求。例如自然通風(fēng)系統(tǒng)的改進(jìn)，可以防止空調(diào)系統(tǒng)造成的空氣污染，將室內(nèi)的各種雜質(zhì)氣體及時排出室外。在保持室內(nèi)良好的空氣環(huán)境的同時，也改善了室內(nèi)居住環(huán)境。

1.3減少能耗。從建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的考核數(shù)據(jù)看，建筑物在使用經(jīng)過節(jié)能優(yōu)化的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)后，電能消耗要比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案節(jié)約30%左右。這就使得工程項(xiàng)目在減少能源消耗的同時，也減少了資金投入，優(yōu)化了建筑內(nèi)部的各項(xiàng)系統(tǒng)功能。

2、高層建筑自然通風(fēng)的原理與模式

建筑的自然通風(fēng)從動力來源上可分為完全自然通風(fēng)和機(jī)械輔助自然通風(fēng)兩種模式。完全自然通風(fēng)是由來自室外風(fēng)速形成的“壓差”和建筑表面的洞口間位置及溫度造成的“溫差”形成的室內(nèi)外空氣流動。機(jī)械輔助自然通風(fēng)是利用溫差造成的熱壓和機(jī)械動力相結(jié)合而形成的室內(nèi)外空氣對流。與完全自然通風(fēng)相比，雖然建筑內(nèi)局部作為輔助動力的機(jī)械裝置要消耗一定的能源，但通過這種裝置重新組織氣流，甚至在局部“強(qiáng)迫”氣流改向，可以使自然通風(fēng)達(dá)到更好的效果。在這兩種通風(fēng)模式中，屋頂都是形成溫差、組織氣流的重要環(huán)節(jié)，在整個自然通風(fēng)系統(tǒng)中起著重要作用。

3、高層建筑自然通風(fēng)設(shè)計(jì)理念

3.1建筑結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1.1利用風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)

在外部風(fēng)環(huán)境良好的地區(qū)，風(fēng)壓可作為實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的主要手段。風(fēng)壓通風(fēng)即“穿堂風(fēng)”，是指風(fēng)從建筑迎風(fēng)面的進(jìn)風(fēng)口吹入室內(nèi)，穿過房間，從背風(fēng)面的出風(fēng)口流出。進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口之間的風(fēng)壓差越大，房屋內(nèi)部空氣流動越流暢。合理的建筑規(guī)劃可以充分利用“穿堂風(fēng)”來調(diào)節(jié)建筑物的溫度。當(dāng)然，要設(shè)計(jì)效果較好自然通風(fēng)措施，要與建筑方案設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，要求建筑開門、開窗的位置和大小及平面布置等。盡可能利用地下室車庫的有外窗一面加上車庫頂蓋開采光通風(fēng)窗，就可構(gòu)成自然通風(fēng)氣流，如果四面均無外窗，就可利用窗井加上車庫頂蓋開采光通風(fēng)窗，也可構(gòu)成自然通風(fēng)氣流。

3.1.2利用熱壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)

受到周圍建筑布局或高大植被影響的建筑物可以利用建筑內(nèi)部空氣的熱壓差，即“煙囪效應(yīng)”來實(shí)現(xiàn)建筑的自然通風(fēng)。根據(jù)熱空氣上升的原理，在建筑上部設(shè)排風(fēng)口將污濁的熱空氣從室內(nèi)排出，而室外新鮮的冷空氣則從建筑底部被吸入，達(dá)到自然通風(fēng)的目的。在建筑設(shè)計(jì)中，可利用建筑物的樓梯間、中庭等豎向空腔滿足進(jìn)排風(fēng)口的高差要求，而室內(nèi)外溫差和進(jìn)、出風(fēng)口的高差越大，熱壓作用越明顯。

3.1.3風(fēng)壓與熱壓相結(jié)合實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)

在建筑的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)中，風(fēng)壓通風(fēng)與熱壓通風(fēng)往往是互為補(bǔ)充、密不可分的。一般來說，在建筑進(jìn)深較小的部位多利用風(fēng)壓來直接通風(fēng)，而進(jìn)深較大的部位則多利用熱壓來達(dá)到通風(fēng)效果。

3.2建筑構(gòu)件上的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.2.1建筑物門窗洞口的優(yōu)化設(shè)計(jì)

建筑物的門窗洞口的設(shè)置以及門窗洞口的尺寸、窗戶的型式和開啟方式，窗墻面積比等的合理設(shè)計(jì)，直接影響著建筑物內(nèi)部的空氣流動以及通風(fēng)效果。根據(jù)測定，當(dāng)開口寬度為開間寬度的1/3～2/3，開口大小為地板總面積的15%～25%時，通風(fēng)效果最佳。開口的相對位置對氣流路線起著決定作用。進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口宜相對錯開布置，這樣可以使氣流在室內(nèi)改變方向，使室內(nèi)氣流更均勻，通風(fēng)效果更好。

3.2.2通風(fēng)隔熱屋面的應(yīng)用

通風(fēng)隔熱屋面通常有以下兩種方式：①在結(jié)構(gòu)層上部設(shè)置架空隔熱層。這種做法把通風(fēng)層設(shè)置在屋面結(jié)構(gòu)層上，利用中間的空氣間層帶走熱量，達(dá)到屋面降溫的目的，另外，架空板還保護(hù)了屋面防水層；②利用坡屋頂自身結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)層中間設(shè)置通風(fēng)隔熱層，也可得到較好的隔熱效果。

3.2.3雙層玻璃幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

雙層（或三層）幕墻是當(dāng)今生態(tài)建筑中所普遍采用的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，被譽(yù)為“會呼吸的皮膚”，它由內(nèi)外兩道幕墻組成。其通風(fēng)原理是在兩層玻璃幕墻之間留一個空腔，空腔的兩端有可以控制的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。在冬季，關(guān)閉進(jìn)出風(fēng)口，雙層玻璃之間形成一個“陽光溫室”，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的溫度；夏季，打開進(jìn)出風(fēng)口，利用“煙囪效應(yīng)”在空腔內(nèi)部實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，使玻璃之間的熱空氣不斷的被排走，達(dá)到降溫的目的。

結(jié)束語

自然通風(fēng)設(shè)計(jì)是結(jié)合氣候的建筑設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能、創(chuàng)造健康人居環(huán)境的有效手段。在闡述我國現(xiàn)階段能源問題的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討通過合理的建筑方案設(shè)計(jì)等措施實(shí)現(xiàn)通過自然通風(fēng)達(dá)到建筑物降溫的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，為建筑中的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)提供一定的設(shè)計(jì)依據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]劉啟源.淺談節(jié)能理念在建筑施工技術(shù)中的應(yīng)用[J].科技之友，2010，（3）.

[2]劉加平.建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中的新能源的利用[J].能源工程，2011，（2）.

[3]劉彩芬.芻議建筑通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2011（19）.