在建筑设计中对风环境的探讨

摘要：建筑的风环境和再生风环境问题，是设计工作中急需注意的一个内容，本文提出了一个有关风环境的一些基本情况及分析，希望引起有关方面的重视。

关键词：建筑与风环境

近年来，“建筑的风环境”已经和“热环境” “声环境” “光环境”一样，越来越多地引起人们的重视。风和城市环境，建筑环境有着密不可分的关系，并对城市规划，建筑设计和结构设计等领域有着很大的影响。

一. 风的气流和风压对建筑及群体产生一定的作用

当风向垂直于建筑长边时，在房屋背面形成气流漩涡区，流场紊乱。实验证明，建筑物高度越高，深度越小；长度越大时，背面漩涡区就越大。同时，由于风气候影响，地形地貌，建筑的组合形式以及其他地面建筑设施的相互作用，情况更复杂多变。上述结果只是反映在一定条件下的某种规律，而在实际设计中还须分析具体情况，同风工程学结合应用。

人，自然，建筑，城市一直是密切相关的概念，而风和它们都有关系。风不但有助于提高人们生活环境的空气流通，还有助于调节室内温度和空气湿度。同时，使建筑物朝向夏季主导方向是对风环境合理运用的必要手选。玻璃幕墙在现今社会已成为时尚的外观装饰材料及围护墙体，它在给城市带来轻盈通透，和谐美观的同时，也给建筑届带来了新的课题。随着工业化进程的不断加快，玻璃幕墙抗压变形性能不断提高。如今对风环境的研究日渐完善，这些诸多元素的结合，为现代建筑的发展起着巨大的推动作用。

风水术作为中国古代的一套择居和泽葬的系统，反映了在当时的历史地理自然环境下，人们对于生活理想模式的选择，尽管被笼罩上了一层神秘主义的色彩，但其中也不乏中国古代的哲学和朴素的科学思想，当前一些专家学者也将此视为环境景观学或建筑人类学。“藏风聚气”就考虑了建筑选址和布局中的通风和防风问题，“回风返气” .“障空补缺”则反映了建筑所产生的局部风环境及其防止和补充的问题。

随着近代新建筑的出现，尤其是高层和超高层建筑的问世，也产生了尖锐突出的再生风环境或二次风环境，成为城市环境的公害的一个重要方面。在高层建筑林立的“山谷”之中，经常可以见到举步维艰迎风前进的人们。风环境和再生风环境已是不可回避的尖锐问题，必须从规划.设计.实验.理论诸方面去进行深入的研究，从而提出必要的对策。

二. 风产生与大气的运动，由于气温和气压的变化形成了气流，从而使大气处于不停的运动之中， 这种运动就是风。

通过城市中的观测可以发现：一般城市市区内的风速要比郊外低于15%～20%；由于城市道路走向的影响，地面上的风向和上空的风向常常不一致；当风向和道路的走向一致时，道路自然而然地成为风的无障碍通道，这时容易产生强风；城市的地面风，由于建筑物的影响，其风速常常减弱到只有上空风速的1/4～1/2，但在建筑物的边角处却产生了环境公害。归纳起来这种环境公害主要表现在以下方面：

1. 造成人们活动的障碍。

2. 对于周围环境的妨碍，如因无法排气.倒烟，尘土飞扬造成的污染；强风造成的建筑尖锐哨音或挤压声等噪音；风大时气温下降，无风时闷热异常等对环境温度的影响。

3. 建筑物安全和管理诸方面的问题。诸如广告牌吹坏.玻璃破碎等。

对于建筑物周围的气流特性及风的特性的研究，目前存在着以下几种不同的方法：

第一种，现场观测法。这种方法可以从实验数据中收集第一手资料，充分把握现状，简单易行。但如果要在较大范围内进行观测，或要积累长期观测的资料都有一定的困难。

第二种，计算机模拟法。是目前比较科学的实验方法。

第三种，风险实验法。这是一种依赖性较高的实验方法，需要借助高科技手段进行测试。

三. 建筑个体和布置方式使风环境产生了种种变化

在大规模的建设开发中，一个新建的建筑物到底会恶化已有环境的风环境，还是加速改进，这是一个十分复杂的问题，这里还有使用.经济等各方面的问题。同时也决不能片面地单纯为解決风环境问题，而制造其他不良后果。因此防风的对策就成为设计中必须考虑的问题。

1. 平面布置方式

这里包括在用地内建筑的布置及与周边建筑的关系问题，如何利用风的基本规律，努力减少产生强风的面积，或在人们活动的地区防止强风，是在设计中不容忽视的问题。

2. 建筑平面和剖面形状的变化

经实践检验表明，圆柱形最理想，正方形效果差；同时还表明，在建筑物上开洞口时，比不开洞口时的风速增加领域少，并且洞口越集中越好。除去中间开洞和剖面的层层退后外，高层建筑周围设低层部也十分有效。研究表明，下降的气流由于低层部屋顶的遮挡，对减少地表附近的强风十分有效。建筑下部设架空柱可以减少两侧强风，但同时对通过架空柱的气流要适当采取对策。

3. 设置有关的遮蔽物，例如绿化树木.周围.防风网.隔断或拱廊等

这些都设置在建筑易产生气流剥离的开口部分在40%～0时，对降低风速有利，长度一定时越高越有利。

4. 重视细部处理

如建筑物的墙面借助阳台或脚线的凹凸变化，也可以减弱气流的剥离。所以，对建筑物做多变的造型设计是对风环境合理利用的根本手段。

四. 就我国的“风环境”研究而言，从环境科学的角度，科学地预测和评价新建建筑对周围环境在风环境方面的研究还处于起步阶段

在人们日益关心地球和重视我们周围环境的今天，必须从观念上不断提高认识，从而找出对策来。

作为研究的第一步，首先要选择高层建筑比较集中的地区着手，通过定期的实测，对于该地区在不同季节的不同风环境有一个定性和定量的了解，并在此基础上进行分析总结，从中找出科学的规律性。

随着我国建筑业的蓬勃发展，高层建筑热正方兴未艾，单体建筑和街区环境的和谐共处，是当今建筑界关注的主题。建筑要与风工程学同步发展，才能日益满足人们生活和居住的需要，同时在规划及建筑设计的全过程中，能够针对建筑群体的合理布局.城市和街道以及风向的正确关系，甚至包括建筑物的平面体型.剖面高度.基座的转角的处理直到许多细节部大样的做法，都要通过不断的探索和实践，总结出一套适合我国国情的合理运用风环境的方法，从而进一步提高我们城市生活的环境质量。

参考文献：

[1] 刘溪， 李娟.基于风环境模拟下的建筑设计研究[J]. 城市建筑. 2013，（06）.

[2]宛素春，王珊，董淑英.智能建筑中的建筑设计[J]. 北京工业大学学报. 2000（04）

[3] 范雪.2000年中国建筑设计发展国际论坛报道[J]. 建筑学报. 2000（12）

[4] 王萱，赵星明.从生态出发的建筑设计观[J]. 山东农业大学学报（自然科学版）. 2000（04）

[5] 白林，胡绍学.建筑计划方法学的探讨──建筑设计的科学方法论研究（一）[J]. 世界建筑. 2000（08）

[6] 陈铭.可持续发展设计思想在建筑设计教学中的运用[J]. 华中建筑. 2000（03）

[7] 张伯扬.胜迹千秋仰 盖世万古传——浅析项王故里的空间重塑和建筑设计[J]. 建筑. 2000（08）

[8] 路德民.建筑设计中的经济理念[J]. 建筑创作. 2000（01）

[9]中国建筑设计协会2000年工作要点[J]. 建筑设计管理. 2000（03）

[10] 邓刚，李岚.建筑设计创造性之略论[J]. 南方建筑. 2000（01）

作者简介：吴庆国（1973-）男、朝鲜族，学历：本科，学士学位

职务：辽宁经济管理干部学院、辽宁经济职业技术学院教师，环境艺术系讲师，沈阳市铁西区经典名家装饰设计中心，设计总监。