探析住宅建筑设计中自然通风的应用效果

尚璘

摘 要：我国现在面临的一个很大的问题便是能源的供求比严重地失衡。能源是什么？能源是推动社会进步、提升人民生活水平、发展国民经济的基础。能源要是缺乏了，社会进步、人类的正常生活和经济发展将会受到巨大的阻碍。而在我国整个能源消耗里建筑能耗占相当大的比重。所以，建筑节能必须受到重视。本文由自然通风的概念出发，讲了自然通风技术的应用方式、影响因素以及它限制性条件。

关键词：自然通风；现代建筑；节能方式；应用效果

1 引言

自然通风的方法是非常经济并且有效的，它的原理是由于空气温差导致空气密度产生某种差异，然后在重力作用下，低温的空气向下运动，高温的则向上运动，进而保证住宅室内拥有新鲜空气，并且不需要消耗任何动力，不光满足了节能减排的要求，而且还减少了投资和运行费用，更有益于居住者的健康。所以，这种通风方式越来越受到人们的重视。

2 自然通风的实现机理

2.1 风压作用情况

由于大气有压力差，风才得以形成。风朝着住宅建筑吹的时候，由于建筑的阻碍，迎风面的气流产生了正压。与此同时，住宅背面或者侧面的气流则会在某个特定的地方产生负压。于是，风压作用下的自然通风就是利用了这种压力差才得以实现的。

2.2 热压作用情况

众所周知，在其他条件一致时，温度低的空气密度相对温度高的空气要大。从某种意义上来看，建筑物楼层一高，室内温度就相对会高一些【1】。这是一种利用建筑内外空气密度的不同而形成压力差的自然通风方式。研究表明，进出风口的高差与住宅室内外温差越大，热压引起的通风效果就更明显。

2.3 风压和热压共同作用情况

其实现代建筑的实际设计的自然通风情况，大多都是由它们两个因素相互合作而共同作用的。不过这里要注意的是，共同作用并不是我们传统意义上理解的简单叠加或抵消。

3 自然通风的应用方式

3.1 贯流式通风为“主力”

我们通常听到的“穿堂风”就是这种。在建筑设计中，这个贯流式通风占很大的比重，因为它在建筑内部能够获得非常良好的通风效果。所谓“穿堂风”，就是字面上理解的意思，在建筑内部空间流动的风。说得稍微专业一点的话，就是风从住宅的迎风面吹进来，贯穿住宅建筑内的各个房间，然后从住宅的背风面流出去的方式。当然，进风口和出风口两者的压力差越大，通风也就越通畅，毕竟空气流动阻力变小了。

3.2 合理选择建筑朝向、间距和布局

评价一个小区室外通风环境的好坏，住宅布局的合理起着决定性的作用，尤其在现代这样高层和多层住宅混合建造居多的环境里体现得更为明显。房间要拥有合适的进风口和出风口，才能让气流依着原来设定的路线流动，才能够取得良好的通风效果【2】。这就必须要求建筑设计师在进行总体户型结构布局时，应全面考虑建筑的朝向、间距和布局。在做建筑设计时，它的平面布局是分很多种类的，比较常见的是错列式布置，前后错开的布局有助于气流“见缝插针”——插入到间距里面，能够保证独立的建筑也拥有比较良好的通风。

3.3 导风措施来“辅助”

在建筑设计时，往往为了增强自然通风的效果，需要采用一系列导风的措施来将气流引进住宅内。这里所谓的“导风措施”实际上就是通过设置一些建筑上使用的专门用于导风的构件，能够让风从这种人工创造的正压区吹到室内，然后从负压区出来，这是通过在住宅外墙面打造出一种人工的压力区来实现的。导风构件有比较多的类型，因为这个不是文章的重点所在，因此这里不做具体解释，总之，就是通过一些方式能够成功地将进入室内的气流进行一定程度上的引导，以改变它在屋内覆盖的范围和流动路线，进而使得房间的通风效果变得更为显著。

4 自然通风的影响因子

要想评价自然通风的效果，得先搞清楚影响它的有关因子。就自然通风来说，主要的影响因子是住宅建筑所在的气候因素、地理环境因素、住宅建筑的组合形式与其空间结构布局因素等等。

4.1 气候因素

地方不同，气候不同。当然，自然通风的效果也会产生一些程度上的差异。气候条件对风压的影响甚为明显，一般影响风压自然通风的气候条件最常见的有空气温度、空气流速、相对湿度等等。所以在探究自然通风的时候，对气象数据做相关分析是相当必要的，除了上面影响风压的几个气候因素外，还要关注风向、风速、太阳直接辐射的强度、室内热源和产生的热量因素以及CO2的含量等等。

4.2 地理环境因素

想要拥有良好的室内通风环境，地理环境是必须要考虑到的。在建筑设计的前期，选址应尽量保证外部风环境有利，能够达到房间的纵轴与主导风向是垂直的【3】，这样获得的通风效果是比較良好的。

4.3 建筑布局因素

在现代的住宅小区里，不光是那些高层建筑有助于室内的自然通风，多层建筑里那些高低不一的建筑错列的排布也对室内的自然通风有益。住宅建筑的高度对自然通风的影响主要就是体现在住宅正压和负压区的大小。在这两个区域延伸的那段距离内，其他住宅的通风可能会受到一定程度上的影响。所以，设计师合理地安排建筑之间的朝向、间距、布局是非常关键的。

5 限制自然通风普遍使用的条件

5.1 环境噪声和空气所含主要污染物

根据国家出台的相关规章制度，规定按照不同通风方式所建造的住宅建筑，外面的噪音程度要求也不同。人的生活水平一提高，对周围事物的享受感也会随之提高，而噪声是影响人舒适生活的一大因素，所以在建筑设计过程中，要将环境噪声所带来的影响尽力减至最低。与此同时，也要切记保证住宅建筑外的空气质量必须符合相关的卫生要求，尤其是建筑物自然通风的进风口区域【4】。不过我国目前在这方面的现状是，空气所含主要污染物浓度和噪声水平依然是治理城市环境的难点。在自然通风的普遍应用的这条路上，还需要付出很大努力啊。

5.2 房间得热量

只有在屋外温度比屋内温度低的情况下，自然通风才能发挥作用——屋内空气可以通风换气，然后外面的风被引进来，屋内空气的温度随之降低。房间得热量是两种热量的总和。哪两种呢？具体是说在某一个特定的时刻，房间外的热源进入室内和房间内的热量这两种。这个房间得热量对利用自然通风系统而实现降温的建筑是很关键的因素之一。实践表明，得热量越小，想要通过降温来保证屋内舒适度的可能性就越大。

5.3 住宅建筑外空气湿度

根据自然通风系统的运作机理和实践表明，该系统对降低住宅建筑室内外空气温度的效果是相当明显的，不过对调节空气湿度的效果就实在是不能恭维了。由此可见，该系统只能暂时对空气温度、湿度相对比较温和的地方普遍地推广使用，而不适合运用在比较潮湿的地方。

6 结束语

在住宅建筑设计过程中，设计师不管是从节能减排的角度看，还是从成本控制的方向出发，都应该优先考虑自然通风。由于气候、地理条件等客观因素使用自然通风的效果所见甚微时，可以采用与机械通风或者现代其他通风技术相结合的方式，设计师还要综合考虑建筑群的布局、使用情况，可持续发展设计理念等等来对通风环境进行合理设计以至于建筑物的热环境得到充分的改善，显著提高室内的空气质量，大力节省建筑的能耗，确保自然通风有效地实现。

参考文献：

[1] 曾健，王锐.在住宅建筑设计中如何引用自然条件进行通风设计[J].辽宁建材，2009（5）：27.

[2] 相恒文，徐秋实，汪雪峰.自然通风在住宅建筑设计中的应用[J].知识经济，2009（4）.

[3] 陈华.基于自然通风在现代住宅建筑设计中的应用探析[J].中外建筑，2011（6）：125～127.

[4] 万鑫，苏亚欣.现代建筑中自然通风技术的应用[J].建筑节能，2007（9）：9～12.