建筑室外风环境的影响因子分析

郭 爽

沈阳建筑大学市政与环境工程学院（110168）

1 居住区室外风环境的影响因子分析

1.1 建筑布局对室外风环境的影响

建筑的排列方式会对小区的风环境产生一定的影响，建筑的排列方式主要有行列式、围合式、错列式以及自由式四种，在通风上面都有其各自的优点和不足之处。要根据不同的地理条件，对几种布局进行相互组合。行列式是把住宅布置成行的形式,根据一定的间距或一致的方向排列起来，民用住宅应用这一布局的情况比较多，是目前小区规划常用的方式之一。错列式的建筑群的前后排的建筑是错位的，错列式的小区风场分布的不是很平均,但整体通风会得到比较好的改善。围合式布局由四面围合而成，空间较为封闭。不同的建筑布局对建筑风环境的影响是不同的，主要体现在不同面积的风影区。建筑物的高度越高、迎风面越大，风影区面积越大；建筑进深越深，风影区面积越小。风影区越大，对下风向通风越不利。采用错列式布局，前排与后排建筑是错列的，有利于空气的流通。因此，错列式和斜列式布局更适合南方湿热地区。围合式布局会形成比较封闭的空间，内部风速很小，能有效抵挡冬季冷风，适用于寒冷地区。自由式布局空间较大，有最好的通风效果[1]。实际上，在进行建筑群排列的设计时，应合理运用，与区域的实际情况相结合。

1.2 建筑体型对室外风环境的影响

建筑的体型主要有点式和板式两种，板式住宅的特点是南北短，东西长。这样的布局容易形成对流。点式住宅又称独立单元式住宅。点式建筑对气流的阻挡比较小，因此对空气的流通影响不大。而板式建筑很大程度上对空气流动的影响较大，板式建筑的背风面很容易形成风影区。在城市建设过程中，应该根据小区风环境影响的主要因素来对建筑形态进行一定程度的调整，不仅会让小区内形成良好的通风，还会对风环境起到良好的改善效果[2]。

1.3 建筑高度与密度对室外风环境的影响

住宅小区中建筑的组合中，建筑高度及密度的情况是不同的。有研究表明，建筑物的高度以及密度也会对风环境产生一定的影响。由于建筑物高度越高，风速越大，高低层建筑相互组合会直接对建筑之间的风场产生一定的影响，互相干扰[2]。由于主要风向的流动受到高层建筑的阻碍作用，风会绕过高层建筑，一部分风从顶部流过，一部分风从侧边流过，流向建筑后面。另一部分向下流动，风速较快，会对行人高度处风环境产生影响。

建筑密度可以反映出建筑的密集程度。容积率相同，但建筑密度有比较大的差别时，小区的品质也产生很大的区别。同时，小区建筑密度不仅会对绿化面积的大小产生不利影响，还会影响到建筑与建筑之间的间距、日照情况以及通风情况。如果建筑分布太密集，还会对风道起到阻碍的作用，降低风速，使污染物聚积在一起，很难扩散出去。但同时，高层建筑也更容易形成边角强风，导致小区内行人不舒适，严重可能会形成更大的危害。夏季风速过小，人们就容易感到闷热，无法有效去湿和热，人们的健康和舒适会受到很大影响；若风速过大，甚至会对行人的生命产生威胁。因此，可以通过一定的措施进行缓解，在冬季风速高的区域，为了抵挡冷风的侵入，可以让建筑密集些或种植高大的树木。在风速低的区域，为了不让风速过低，不利与空气的流通，不宜设置高密度的住宅楼。

1.4 小区道路与主导风向角对室外风环境的影响

建筑的布局也会受到很多因素的影响，包括建筑的平面以及立面形式、地理位置以及气候条件等，其中影响建筑布局方式的最重要因素是主导风向与小区道路的夹角角度。现在的城市空间和以前传统城市空间有所不同，由于建筑高度以及空间的不断变化，城市中形成了“街道峡谷效应”。由于建筑物的影响，在楼间距密集的狭窄地带形成类似峡谷的气流运动，被称为“城市峡谷效应”。当气流从开敞的地方流进峡谷时，风速增大，这时空气会加速流过峡谷。当流出峡谷时，空气流速又会降低。这在帮助排出城市较大范围内的城市污染及城市热气的同时，也改变了传统城市空间内具有的稳定风环境特征。

1.5 绿化对室外风环境的影响

1.5.1 绿化对住宅室外风环境的影响

绿化可以给居民提供一个良好的休息环境、美化环境，还能对风环境的产生着一定的影响。当建筑周围没有绿化时，冷风直接吹向地面，由于向下运动的气流和地面主导风向的气流进行碰撞，导致住宅入口气流紊乱的情况。但当室外布置一定的绿化后，气流受到植物阻挡，只能向上运动，风速会减弱，并一定程度起到调节温度、净化环境的作用[3]。

1.5.2 绿化的防风导风作用

绿化对室外风环境也会产生一定的影响，不同的布局方式会对风速以及风向产生不同的影响。乔木灌木的比较密集的种植可以起到很好防风的作用。夏季，通过植物自身的蒸腾作用吸收热量以及乔木灌木形成的阴影会使下垫面温度降低，气流也向下运动,而周围环境会形成上升的气流,两股气流形成对流，促进空气流动,起到很好的通风效果。与此同时还对风产生一定的净化效果。冬季，在风速比较大的区域，可以种植一些密集型的植物，用来阻挡部分冬季冷风的入侵；或通过布置乔木降低风速，对冬季主导风可以达到很大程度减弱的效果。乔木会降低平均辐射温度、降低风速、增加湿度以及提高人的热舒适度。其中乔灌木的树冠层叶片很大，可以对风起到有效的阻挡作用。使树冠前端出现正压，后端出现负压，正负压差和植物的疏透率是成反比的。当风经过树木后，风速会降低，但是顶部和底部风速会加强。灌木的作用原理和乔木是一样的，但它比乔木矮，阻挡的是1 m 高度的气流，灌木能较好的保持风速和减少表面蒸发。因此乔木和灌木可以利用树冠的导风作用增强通风，同时可以利用灌木的阻挡作用降低人体高度处的风速。地被如草坪通过蒸腾作用和新陈代谢对热环境的影响较大，从而影响风环境，没有乔木灌木对气流的影响大。并且草坪对光照的条件要求更加严苛，一般在太阳辐射较强的白天，会对温度有明显的冷却效果。这种对温度湿度的影响乔木效果最好，灌木和草坪相差不大。同时风速越大，垂直温度的波动越大，可见草坪地被对于夏季太阳辐射强的风环境效果好，并且作用高于冬季的风环境。

2 总结

影响建筑室外风热环境的因素非常多，包括:建筑布局形式、建筑体型、建筑高度以及建筑密度、绿化等，文章对各影响因子加以分析，并根据存在的问题，采取相应的措施来改善室外风环境。为小区建设的前期阶段提供一些借鉴性的意见。