利用自然风的生态建筑设计分析

金景春

延边大学（133000）

综合论述

利用自然风的生态建筑设计分析

金景春

延边大学（133000）

自然通风是生态建筑设计不可缺少的方式，利用自然风源调节室内热量以实现良好的室内环境，全面提升了自然通风在建筑系统里的利用价值。这里分析了自然通风设计的思想内海，总结了生态建筑自然通风设计的主要方式，从夏季防热、冬季防寒等方面提出设计方案。

自然通风；生态建筑；防热防寒；设计

城市规划改造趋势下，国内建筑工程建造数量持续增加，满足了人居生活、工业生产、商业办公等多方面需求。与此同时，建筑结构自身存在的缺陷也逐渐暴露，影响到了建筑物正常的使用性能，破坏了建筑结构的协调性。现代建筑设计思想提出自然通风方案,利用自然风源调节室内热量，以减少供热供暖系统的能源消耗。因此，设计师要深入体会自然通风的工作原理，提出切实可行的生态建筑设计方案。

1 自然通风的设计思想

能耗系数超标是建筑设施普遍存在的问题。由于夏冬两季气候环境变化，建筑室内要面临巨大的能量消耗问题，影响了建筑使用的实际效能。随着工程实践经验不断增多，自然通风在现代建筑设计中得到推广，其结合自然风源调节室内空气流通情况，尽可能减小人工通风产生的能耗。自然通风设计基本思想：依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压，促使空气流动，使得建筑室内外空气交换。

2 基于自然风的建筑防热设计

夏季防热是生态建筑设计需要考虑的一大问题。夏季气温持续过高，室内热量无法及时排出，降低了“舒适感”，对生活、生产等均是不利的。自然风的生态设计方案提出，充分利用自然风源，增强室内通风效果，强化室内建筑热量的调控力度。夏季防热是为了避免室内热量过于集中，减少热量对室内人员带来的不适感，优化建筑空间层的节能系数。设计主要包括：

1）温控。生态建筑注重温度控制方案设计，尽可能降低建筑室外的综合温度，增加建筑内外部的热量流通性。一般来说，温控设计是在结构外表面采用浅色的涂料,利用光滑的饰面材料，例如磁砖等，减少结构表面对太阳辐射的吸收。也可在屋顶或墙壁的外侧设计相应的遮阳设施，例如遮阳幕墙等，以便有效地降低太阳辐射强度。设计时需充分利用风能、太阳能等可再生能源,从而减小室内能耗量。

2）导热。合理地选择外围护结构，设计与建筑物相配套的导热通风系统，充分发挥自然风的利用价值。在材料的选择方面，应选导热系数和导温系数小的材料,增加室内自然通风工作的协调性。外围护结构可采用实体材料层和带有空心封闭间层的屋顶或墙体,在空气间层内铺设反辐射材料，如铝箔等，以减少辐射换热量。导热系统布局要符合建筑物的空间构造，维持室内空间通风散热的稳定性。

3）散热。自然通风由于有风压作用，从间层内带走一部分热量，减少传入室内的热量，有利于白天隔热和夜间散热。及时散热，防止室内热量过高，需设计足够的热量进出口结构安装于建筑墙体表面。设计人员要现场考察自然通风系统，选择合适的通风方案。另外，散热也可采用蓄水屋顶，利用水的蒸发，消耗屋面上的太阳辐射热，例如有浮盖蓄水屋顶、淋水屋顶等。

3 基于自然风的建筑防寒设计

冬季防寒是生态建筑设计面临的另一大问题。利用自然风进行防寒设计，主要是结合建筑保温等相关措施。当前，生态设计建筑保温是指为防止冬季室内过冷，减少室内热量损失，在设计中采取的综合性措施。自然风的建筑防寒设计要充分利用可再生能源，合理进行建筑规划设计，提高围护结构的保温性能，防止冷风的不利影响，使房间具有良好的热特性和合理的供热系统。

1）抗寒。设计人员要根据建筑所处区域的气候条件，对建筑设计相应的冬季抗寒措施。抗寒设计关键在于保证充足的日照时间，避免室内遭受寒风的侵袭，控制建筑寒风的进出状况。可利用防寒材料进一步优化室内保温效果，由自然通风口自行调节内外温差。

2）围护。选择有效的外围护结构的保温措施，对室内形成良好的抗寒保护层，这也是降低寒风带来影响的一种方式。当前，生态建筑提倡新型保温系统的综合应用,选择高分子外墙材料做保护处理，增加自然通风与室内抗寒之间的关联性。比如，在建筑外墙表面设计一层围护设施，利用吸热材料及时聚集自然热量,配合通风系统改善室内热量环境。

3）材料。随着建筑行业的快速发展，建筑材料工程研究取得了显著成就，多种新型保温材料在项目建设中得到广泛应用，这些都为生态建筑设计提供了条件。目前，建筑保温材料包括气凝胶毡、外墙保温网格布、维耐隔热毯、绝热泡沫玻璃、聚氨酯等，这些材料不仅便于自然通风的系统运行，而且对建筑物室内抗寒起到显著的作用。

4 结论

新时期建筑行业科技取得了优异的发展成就，生态建筑思想在项目规划中得到充分体现，为新型建筑改造活动提供了先进的指导。为了改变传统建筑设施存在的能耗问题，设计师必须详细地规划与分析，为建筑物构造出实用的自然通风系统，借助自然风压大小实现自然通风效果，这将是未来建筑物设计的先进模式。

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