自然通风热舒适探讨
建筑节能浅析热压作用下的自然通风
建筑节能浅析热压作用下的自然通风 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
建筑节能——浅析热压作用下的自然通风摘要：建筑的自然通风对人类健康和建筑节能及城市的可持续发展都起着不可替代的作用。在建筑节能设计中，可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔—如楼梯间、中庭、拔风井等满足进排风口的高差要求，并在顶部设置可以控制的开口，将建筑各层的热空气排出，达到自然通风的目的。热压式自然通风更能适应常变和不良的外部风环境，通过建筑竖井、烟囱、屋顶、双层维护结构等手段实现和加强建筑内部自然通风，有效改善室内空气品质。建筑内部自然通风设计是与气候、环境、建筑融为一体的整体式设计。 关键词：自然通风;生态;热压;漏斗效应;热舒适性 风是人类生存空间中的生态因子，它降低了能耗，减少了污染，提高了室内空气品质和人体的舒适感觉，为居住者和使用者提供了良好的生活与工作环境。在炎热地区的建筑中，自然通风降低室温，驱除异味，保持房间空气新鲜，是实现生态建筑的重要手段。 一．自然通风的原理： 在建筑中，自然通风主要是靠建筑物的一些开口(门，窗等)和空间组织〔过道，中庭，天井等)来实现的，如果建筑物的开口两侧存在压力
差⊿p，空气就会在这个压力差的作用下产生流动，空气流过此开口时所受到的动力也就等于⊿p。 ⊿p＝ξvρ/2 其中：v一空气流过窗孔时的流速;ρ一空气的密度；ξ一窗孔的局部阻力系数。 形成这种压力差主要有风压和热压两种方式，两种作用都有着不同的机理与作用方式，建筑物的通风效果却往往是两者综合作用的结果。 二．热压作用下自然通风的应用 人们利用自然通风主要是利用其两大功能：一是通风换气，改善室内空气品质；一是利用自然通风解决夏季或过渡季节的热舒适性问题，取代或部分取代空调。目前热压作用下自然通风在一些建筑物中的应用如下： 1.利用”竖井”实现自然通风，改变建筑物内部气候 一般来说作为共享空间的中庭就能起到”竖井”的职能，这种中庭一般具备两种功能：一是让太阳射入中庭，加热中庭内的空气，使上下
建筑节能 自然通风
建筑节能——浅析热压作用下的自然通风 摘要：建筑的自然通风对人类健康和建筑节能及城市的可持续发展都起着不可替代的作用。在建筑节能设计中，可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔—如楼梯间、中庭、拔风 井等满足进排风口的高差要求，并在顶部设置可以控制的开口，将建筑各层的热空气排出，达到自然通风的目的。热压式自然通风更能适应常变和不良的外部风环境，通过建筑竖井、烟囱、屋顶、双层维护结构等手段实现和加强建筑内部自然通风，有效改善室内空气品质。建筑内部自然通风设计是与气候、环境、建筑融为一体的整体式设计。 关键词：自然通风; 生态; 热压; 漏斗效应; 热舒适性 风是人类生存空间中的生态因子，它降低了能耗，减少了污染，提高了室内空气品质和人 体的舒适感觉，为居住者和使用者提供了良好的生活与工作环境。在炎热地区的建筑中， 自然通风降低室温，驱除异味，保持房间空气新鲜，是实现生态建筑的重要手段。 一．自然通风的原理： 在建筑中，自然通风主要是靠建筑物的一些开口(门，窗等)和空间组织〔过道，中庭，天井等)来实现的，如果建筑物的开口两侧存在压力差⊿p，空气就会在这个压力差的作用 下产生流动，空气流过此开口时所受到的动力也就等于⊿p。 ⊿p＝ξv?ρ/2 其中：v一空气流过窗孔时的流速; ρ一空气的密度；ξ一窗孔的局部阻力系数。 形成这种压力差主要有风压和热压两种方式，两种作用都有着不同的机理与作用方式，建 筑物的通风效果却往往是两者综合作用的结果。
二．热压作用下自然通风的应用 人们利用自然通风主要是利用其两大功能：一是通风换气，改善室内空气品质；一是利用自然通风解决夏季或过渡季节的热舒适性问题，取代或部分取代空调。目前热压作用下自然通风在一些建筑物中的应用如下： 1. 利用”竖井”实现自然通风，改变建筑物内部气候 一般来说作为共享空间的中庭就能起到”竖井”的职能，这种中庭一般具备两种功能：一是让太阳射入中庭，加热中庭内的空气，使上下空气形成温差；二是这种中庭一般是可开启的，在需要通风时可使空气流出。冬天，阳光透过玻璃屋顶直射进来，中庭屋顶的侧窗关闭，使中庭成为一个巨大的”暖房”，到了夜晚，白天中庭储存的热量又可以向两侧的房间辐射；夏天，中庭屋顶的侧窗开启，将从门厅引进的自然风带着热量一并排出，使建筑在夜间能冷却下来。可作为”竖井”空间的，除了中庭外还可以利用建筑的楼梯间。 2.利用烟囱实现自然通风 这种烟囱是自然通风和太阳能相结合的产物——太阳能烟囱。在太阳能烟囱的上部一般安装有太阳能集热器，集热器吸收的太阳能可加热烟囱内的空气，产生抽吸作用，使冷空气从建筑物的下部进入，热空气从上部排出。这样在建筑物内形成空气流动，达到室内通风降温的目的，这种系统类似于风管系统。这种利用太阳能强化自然通风的烟囱还可做成风塔或风帽的形式，但如何使那些突出屋面的部分在外观上和屋顶协调，甚至使其成为整个建筑造型的亮点，对每个建筑师来说既是挑战，更是机遇。 3.利用屋顶强化自然通风
传统民居与气候
中国传统民居与气候分析 1.纬度原因 中国大部分处于北回归线和北纬45°之间，属亚热带、温带 地区。这就形成了我国最主要的气候特征。而北纬30°秦岭 淮河一线又分开了南方的亚热带和北方的温带。 2.东西气候差距原因——海洋 由于我国地广，东部靠海，形成了特有的季风气候（分为温 带季风和亚热带季风）；而西部远离海的内陆则形成了大陆 气候。 中国的气候类型有 热带季风气候：全年高温，分旱雨两季。 亚热带季风气候：夏季高温多雨，冬季温和少雨。 温带季风气候：夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。 温带大陆性气候：干旱少雨,冬季严寒,夏季炎热,气温年变化大。高山高原气候：气温要低于同纬度地区,气候垂直变化显著。 寒冷地区 北京四合院。冬季寒冷、干燥，风沙较大，夏季又偏热。四合院内可创造较舒适的微气候。具体来说，房屋由垣墙包绕，对外不开敞，面向内院，一般不用楼房，主要居室朝南，在南向开大窗，北向只开小高窗。有适当的挑檐，冬季可获得较多日照，夏季又可遮阳。庭院面积较大，院内栽植花木，摆设鱼缸鸟笼，形成安静闲适的居住环境。实践证明，这种布局在防风沙和防噪音干扰等方面比较理想，至今人们也乐于居住。 夏热冬冷地区 吐鲁番民居。典型的温带干旱气候，夏季酷热、干燥，吹热风，冬季较寒冷。降水量少，降水变率大，有少量冬雪，同时日照率高，云量少，气温变化急剧，年温差大。在布局上前、后房相联，附以厨房、马厩、围合成封闭的院落。这种内院式的密集组群布局，有冬暖夏凉的效果。民居一般有两层，保温隔热，土墙厚，少开窗，
开小窗。多设地下室并设置"风兜"，盛夏穴地而居（"凉房"）。这种半地下居室其实就是建筑的底层，午间酷热难忍时，一般在半地下室垒活，早晨和傍晚多在葡萄架下的庭院或居室中活动。夜间喜欢在带通风间层的隔热屋顶平台或顶层廊下露宿。 夏热冬暖地区 南方民居的重要特点是以天井为特点的四合院平面布局。民居朝向 以东或东南向为主，充分利用自然日照，并顺应当地主导风向，以 利于形成室内自然通风。房屋进门多为天井，利用天井采光，光线 通过二次折射，少有眩光且具有柔和感；通过天井合理组织室内自 然通风、汇集雨水、夏季遮阳，室内设水池盆景绿化调节室内湿度， 冬暖夏凉，可谓古代的天然空调。一般正屋面阔三间，中间堂屋面 临天井敞开，是一家生活起居活动中心。两边厢房，堂屋两边的次 间是卧室，卧室一般向外墙都不开窗，但均有开向天井一面的花窗， 既满足防盗安全的需要，又能减少通过窗散失热量，也符合聚财的 思想。屋内的采光、通风、排水全依赖于天井，天井的设计，即“四 水归堂”的格局，有“肥水不外流”之意。民居平面形状大都为矩 形，柱与柱间的尺寸接近现代模矩，开间不大，进深较大，使住宅 的传热耗热值较，能耗较少。“四合院”建筑通过其建筑形式实现 了建筑与自然环境的有机结合和天然的生态节能思想。 徽州民居常见平面布局 徽州无论是城镇、还是单座民居，选址模式和意象都非常讲究寻求理想的生态环境和独特的自然景观。“藏风聚气”是风水理论中理想的居住环境，背山可以挡住冬季北方来袭的寒流，面水可以接受夏东南方的凉风，向阳可获得良好的日照，近水可提供足够的饮用水及农业用水，既便于交通，又利于排除雨雪积水，防止洪水淹没房屋，同时改善了视觉的封闭，使建筑层次优美，利于形成良好的生态循环 以福建土楼为例, 由于外围护结构高达10 m以上, 对外开窗面积较小, 墙体厚度达 1.
建筑节能设计(1)
建筑节能设计 建设节能型建筑已被建设部纳入今后城市建设的重点发展方向，相关的指引、标准和法规也相继出台，建筑节能设计已成为今后建筑设计的重要组成部分。纵观当前的设计市场，结合自身以往设计的经验教训，作者认为有一些问题与建筑节能有密切关系，但又容易在设计中被忽视。当前，我国正积极倡导节约能源，可持续发展。它们涉及到建筑规划、建筑通风、建筑外遮阳和建筑热桥四个方面，对这些问题实行深入探讨有着重要的现实意义，所以本文将就这四个方面逐一实行论述： 1规划与节能设计 在以往的规划设计中，设计人考虑的往往是容积率、日照间距、空间形态、以及建筑与周边环境协调等问题，而很少从节能的角度来指导设计，节能设计只有在单体方案设计阶段才有所重视，从而产生了很多单体设计难以解决的问题。所以，提倡建筑节能首先应该重视规划节能。规划节能是指在规划设计当中充分考虑建筑与外部环境的关系，以节能作为指导规划设计的主要原则，充分利用自然资源，实现从总体上为建筑节能创造先决条件的设计方法。其中，规划节能对于居住建筑尤为重要。 影响居住区气候环境及建筑舒适性的最主要的两个因素是太阳辐射和空气流动（即风流）。所以，通过降低太阳辐射、增强建筑的自然通风效果是规划节能的主要方向。由此，建筑朝向、建筑间距以及建筑的相互组合关系将是规划节能设计的重点。首先，建筑的主要朝向应迎合当地夏季的主导风向（我国绝大多数地区以南北向或接近南北向布局为宜），利于自然通风，提升居住的舒适度。同时，南北朝向的建筑物在夏季所受到的太阳辐射也相对东西朝向建筑要少很多，能够节省夏季空调的用量；而在冬季时，建筑受到太阳辐射的情况刚好与夏季相反，从而节约了建筑保温所需的能耗。第二，居住建筑的间距应在满足当地规划部门的日照间距要求上适当增大。增加建筑物的间距有利于居住区内的空气流动——风量增大、风速提升，从而使建筑物与空气的热交换增加，有效降低建筑物的温度，从而降低建筑能耗。这需要规划师在节约土地与合理的建筑间距之间找到最佳的平衡点，优化节能设计。第三，居住建筑群的组合应充分考虑整体的节能效果，以有利于居住区内的自然通风。具体应注
传统民居与自然通风
纵观传统民居，因气候环境不同，形态各异，但在适应当地气候、环境时，都是通过有效的建筑形式，做出积极的反应。其中，利用建筑进行围合，营造宜人的内部居住环境，是中国传统民居建设中行之有效的设计措施。 建筑四周围合，中央为天井（或称为内院），通过建筑与天井的组合，有效组织室内自然通风，产生自然通风的原理为：四周墙壁遮挡日辐射，使得天井在白天受到的太阳辐射较少，比较阴凉，加上院内植被、水体的蒸腾作用和调节，进一步降低院落内空气温度，此时室内气温较高，院内冷空气在热压作用下流向室内；夜晚，院内空气受到周边建筑影响加热上升，而上空冷空气下沉，并渗透到建筑内，有效改善室内热环境。在室外风速较大的情况下，内院处于负压区，自由对流比较活跃，热空气上升，受顶部风的影响迅速排走，“抽风”效果明显，可促进室内自然通风。 图2-7所示安徽民居，以天井为中心，建筑向内开敞，夏季利用天井效应，加强通风效果，而建筑四周封闭，同样立于冬季保温。 长江中下游地区夏热冬冷，为满足生活需求，利用自然通风进行夏季降温，冬季除湿，
民警将设计相对开敞，如图2-8所示，通过围合形成天井组织采光、通风来适应这种气候。天井按所处位置可分为前天井、中天井、后天井和侧天井，一般进深和面积常常不太大，且南北短、东西向长，拔风效果明显，宜于将街道风引入室内。此外，在天井一侧常设置有狭长封闭空间，成为避弄，窄小封闭空间对进入室内的空气又加速的功效，立于增强建筑整体通风效果。 门窗是组织民居通风的重要条件，在建筑设计中具有很大的灵活性。如江南民居门窗面积大，常常充满整个开间，窗台位置较低甚至采用落地窗形式，加大室内进风量。有的落地窗为可拆卸式，在夏季将其拆除，使凉风最大限度进入室内，冬季再安装完整，以便防风保温。门窗多采用漏窗形式，如图2-9所示南京甘家大院的门窗，丰富的造型，精美的制作，极大美化了建筑，同时也有利于室内自然通风。 屋顶也是组织建筑自然通风的重要构件，如湿热地区的干阑式建筑，采用大屋顶、深挑檐的形式，加大建筑阴影面积，强化通风散热效果；而夏热冬冷地区的江南传统民居，通过屋檐出挑来避免太阳直射和加强自然通风，缓解夏季湿度过大带来的闷热感。（研究不同地区屋檐出挑深度的不同情况，满足当地的气候需求） 传统民居建设讲究与周边环境的协调，在适应当地自然气候条件的基础上，结合人们的居住习惯，创造出舒适、宜人、健康的居住环境，这些对现代住宅设计亦有重要的知道意义和参考价值。 管式住宅是柯里亚提出的一种狭长的住宅模式，了利用被动式的通风手段，组织室内自然通风，适应印度炎热的气候状况。具体原理是将坡屋顶与剖面设计结合，内部设计成高畅贯通空间，形成类似烟囱的通风管道，以形成持续不断的自然通风。热空气经入口进入采风塔，与温度较低的塔壁接触，受冷变重而向下流动，流经房间设置的空气出入口，被抽到房间内部。经一天的热交换，到夜晚采风塔壁面温度升高，则起作用原理与白天的相反。 第一座管式住宅建于1962年，平面设计18.2米长，3.6米宽，强调住宅的横向通风效果。房子围绕一个露天的院子布置，采用内向形态，对外封闭以遮挡烈日。坡屋顶结合剖面设计，内部形成连贯的空间，热空气进入室内沿着斜坡屋面上升，利用文丘里管现象从顶部将热空气排除，然后吸入新鲜空气，室内通风效果好。同时利用门口处的可调百叶窗进入室
浅谈建筑中的自然通风技术应用(一)
浅谈建筑中的自然通风技术应用(一) 摘要]本文首先介绍了建筑中自然通风技术的作用原理，指出了自然通风的经济效益和环境效益，进而论证了在建筑设计中如何实现自然通风，提出自然通风这项传统的技术要与建筑所处地域的自然地理气候特征相适应，并辅以实例分析了自然通风与地域气候的完美结合。旨在引起在地域建筑设计中对自然通风传统适宜技术的重视。 关键词]自然通风?原理?优势?地域建筑?设计 随着空调技术的不断发展，人们越来越能主动的控制室内环境，创造前所未有的室内舒适气候要求，从而使人们逐渐淡化对自然通风这种气候适宜性技术的应用。然而，在今天全球能源紧张、节能压力增大、空气品质（IAO）恶化以及建筑综合征（SBS）等发生的情况下，人们不得不从新审视自然通风这一传统的气候适宜性技术，自然通风这种古老而有效的技术在今天得到了前所未有的重视。空调的产生，使人们可以主动地控制居住环境，而不是象以往一样被动地适应自然；空调的大量使用，使人们渐渐淡化了对自然通风的应用。而在空调技术得以普及的今天，迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的双重压力下，全球的科学家不得不重新审视自然通风这一传统技术。在这样的背景下，把自然通风这种传统建筑生态技术重新引回现代建筑中，有着比以往更为重要的意义。 一、自然通风技术的原理 通常意义上的自然通风指的是通过有目的的开口，产生空气流动。这种流动直接受建筑外表面的压力分布和不同开口特点的影响。压力分布是动力，而各开口的特点则决定了流动阻力。就自然通风而言，建筑物内空气运动主要有两个原因：风压以及室内外空气密度差。这两种因素可以单独起作用，也可以共同起作用。 1、风压作用下的自然通风 风的形成是由于大气中的压力差。如果风在通道上遇到了障碍物，如树和建筑物，就会产生能量的转换。动压力转变为静压力，于是迎风面上产生正压(约为风速动压力的0.5-0.8倍)，而背风面上产生负压(约为风速动压力的0.3—0.4倍)。由于经过建筑物而出现的压力差促使空气从迎风面的窗缝和其他空隙流入室内，而室内空气则从背风面孔口排出，就形成了全面换气的风压自然通风。某一建筑物周围风压与该建筑的几何形状、建筑相对于风向的方位、风速和建筑周围的自然地形有关。 2、热压作用下的自然通风 热压是室内外空气的温度差引起的，这就是所谓的“烟囱效应”。由于温度差的存在，室内外密度差产生，沿着建筑物墙面的垂直方向出现压力梯度。如果室内温度高于室外，建筑物的上部将会有较高的压力，而下部存在较低的压力。当这些位置存在孔口时，空气通过较低的开口进入，从上部流出。如果，室内温度低于室外温度，气流方向相反。热压的大小取决于两个开口处的高度差和室内外的空气密度差。而在实际中，建筑师们多采用烟囱、通风塔、天井中庭等形式，为自然通风的利用提供有利的条件，使得建筑物能够具有良好的通风效果。 3、风压和热压共同作用下的自然通风 在实际建筑中的自然通风是风压和热压共同作用的结果，只是各自的作用有强有弱。由于风压受到天气、室外风向、建筑物形状、周围环境等因素的影响，风压与热压共同作用时并不是简单的线性叠加。因此建筑师要充分考虑各种因素，使风压和热压作用相互补充，密切配合使用，实现建筑物的有效自然通风。 4、机械辅助式自然通风 在一些大型建筑中，由于通风路径较长，流动阻力较大,，单纯依靠自然风压与热压往往不足以实现自然通风。而对于空气污染和噪声污染比较严重的城市，直接的自然通风还会将室外污浊的空气和噪声带入室内，不利于人体健康。在这种情况下，常常采用一种机械辅助式的自然通风系统。该系统有一套完整的空气循环通道，辅以符合生态思想的空气处理手段(如
建筑的自然通风设计
建筑的自然通风设计 摘要：自然通风是建筑节能设计的重要内容，风压和热压是自然通风的基本原理。在建筑设计中，通过地形利用、布局改善，以及天井、开口等形体设计，能够有效组织建筑室内通风。岭南民居中“天井—冷巷—厅堂”体系是自然通风设计的成功经验。 关键词：自然通风；建筑布局；地形；天井；开口设计 正文：自然通风是建筑中常见的降温和防潮措施，我国传统建筑中的底层架空、开阔窗户，深远挑檐以及大坡度屋面设计，能够有效促进室内外空气循环，是建筑与自然相适应的朴素经验。随着现代建筑科技的发展，机械通风逐渐取代自然通风，并增强人类调节建筑室内温湿度的能力。然而，机械通风技术能耗较大，据统计建筑取暖、空调能耗约占建筑总能耗的60%[1]，如何优化建筑布局及平立面设计，运用自然通风技术，低碳经济可持续的改善建筑室内热工环境是一项重要课题。 一.自然通风原理 风是空气在压力作用下的水平运动，建筑室内外形成压力差是自然通风的关键。风压和热压都能形成压力差。 1.风压自然通风 自然界的风作用在建筑物上会产生压力差。当风吹到建筑物上时，在迎风面上，由于空气流通受阻，部分空气的动能转化为静压，使迎风面气压大于大气压，形成正压区。在建筑物背面或两侧，由于气流旋绕，风速加大，气压小于大气压，形成负压区。如果在建筑维护结构上设置窗口，气流就会从正压区流向负压区，形成自然通风。2.热压自然通风 空气受热后温度升高，密度降低；相反，空气遇冷后温度则降低，密度则增加。热空气上浮，冷空气下沉，就会产生空气对流，形成自然通风。当室内温度高于室外温度时，室外空气密度较大而下沉，并通过建筑下部的门、窗口流入室内，同时将较轻的空气从建筑上步的窗口排出。进入室内的空气被室内温度加热后，变轻上升，被新流入的室外空气排出。因此，室内外空气自下而上形成自然通风。 二.建筑布局策略 1.地形利用 地形能够影响局部区域的温度和气流，建筑适应地形布局，能够改善自然通风环境。
现代建筑设计中的自然通风20060305
现代建筑设计中的自然通风 摘要：自然通风是一种具有很大潜力的通风方式，它具有节能、改善室内热舒适性和提高室内空气品质的优点。文章从建筑师的角度出发，阐述了在现代建筑设计中，如何通过建筑上的措施，来实现良好的自然通风效果，以期能够引起建筑师对自然通风技术的重视。1.现代建筑对自然通风的重新认识 自然通风是指利用空气的密度差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气。这是一项传统的建筑防热技术，在世界各地的传统民居中，得到了广泛的应用。在湿热地区，我们看到的传统民居往往有这样的外表：建筑都有开阔的窗户；采用轻便的墙体；深远的挑檐；高高在上的顶棚并且设置有通风口；建筑往往架空，以避开地面的潮气和热气，采集更多的凉风……这样形象的背后，隐藏着劳动人民对利用自然通风技术的朴素观念。自然通风是一种具有很大潜力的通风方式，是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手段。 空调的产生，使人们可以主动的控制居住环境，而不是象以往一样被动的适应自然；空调的大量的使用，使人们渐渐淡化了对自然通风的应用。而在空调技术得以普及的今天，迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的双重压力下，全球的科学家不得不重新审视自然通风这一传统技术。在这样的背景下，把自然通风这一传统建筑生态技术重新引回现代建筑中，有着比以往更为重要的意义：自然通风不仅能够有效的实现室内环境的降温，还能够节约常规能源、减少环境污染，同时还能够极大的改善室内环境品质。 2.现代建筑设计中实现自然通风的方式与分析 建筑物中的自然通风在实现原理上有由“风压”和“热压”引起的空气流动。在实践中，往往由于条件所限制，单纯利用风压或热压不能满足通风需要，因此又可以有风压和热压结合，甚至采用机械辅助自然通风。 传统的热带民居已经为我们积累了大量自然通风的宝贵经验。现代建筑中对自然通风的利用不局限于传统建筑中的开窗、开门通风，而是需要综合利用室内外条件，在实现上有了更丰富的技术措施和更严格的舒适条件的限制。在建筑设计阶段就开始有意识的根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候、室内热源等，来组织和诱导自然通风；在建筑构件上，通过门窗、中庭、双层幕墙、风塔、屋顶等构件的优化设计，来实现良好的自然通风效果。下面介绍并浅析适用于现代建筑的一些自然通风方式。
中国民居与地理环境地方风俗的关系
中国民居与地理环境、地方风俗的关系我国历史悠久，疆域辽阔，自然环境多种多样，社会经济环境亦不尽相同。在漫长的历史发展过程中，逐步形成了各地不同的民居建筑形式，这种传统的民居建筑深深地打上了地理环境的烙印，生动地反映了人与自然的关系。 一、中国北方民居与地理环境 中国北方黄河中上游地区窑洞式住宅较多，在陕西、甘肃、河南、山西等黄土地区，当地居民在天然土壁内开凿横洞，并常将数洞相连，在洞内加砌砖石，建造窑洞。窑洞防火，防噪音，冬暖夏凉，节省土地，经济省工，将自然图景和生活图景有机结合，是因地制宜的完美建筑形式，渗透着人们对黄土地的热爱和眷恋。 （一）、北院落民居（以北京四合院为主）——北京民居 四合院是北京地区乃至华北地区的传统住宅。其基本特点是按南北轴线对称布置房屋和院落，坐北朝南，大门一般开在东南角，门内建有影壁，外人看不到院内的活动。正房位于中轴线上，侧面为耳房及左右厢房。正房是长辈的起居室，厢房则供晚辈起居用，这种庄重的布局，亦体现了华北人民正统、严谨的传统性格。北京地区属暖温带、半湿润大陆性季风气候，冬寒少雪，春旱多风沙，因此，住宅设计注重保温防寒避风沙，外围砌砖墙，整个院落被房屋与墙垣包围，硬山式屋顶，墙壁和屋顶都比较厚实。 中国北方院落民居以北京四合院最为典型。四合院坐北朝南，大门开在东南角，称“坎宅巽门”，认为是吉利的，实际上也有利于保持私秘性和增加空间的变化。进入大门西转为外院，安排客房，仆房和厨、厕。从外院向北通过一座华丽的垂花门进入方正而大的内院，北面正房称堂，供奉“天地君亲师”牌位，举行家庭礼仪，接待尊贵宾客，其左右耳房居住长辈和用作书房。院两侧的厢房是后辈居室。各房以“抄手游廊”相连，不必经过露天，在廊内也可坐赏院中花树。北京四合院所以有名，还因为它虽为居住建筑，却蕴含着深刻的文化内涵，是中华传统文化的载体。四合院的营建是极讲究风水的，从择地、定位到确定每幢建筑的具体尺度，都要按风水理论来进行。风水学说，实际是中国古代的建筑环境学，是中国传统建筑理论的重要组成部分，这种风水理论，千百年来一直指导着中国古代的营造活动。除去风水学说外，四合院的装修、雕饰、彩绘也处处体现着民俗民风和传统文化，表现一定历史条件下人们对幸福、美好、富裕、吉祥的追求。如以蝙蝠、寿字组成的图案，寓意“福寿双全”，以花瓶内安插月季花的图案寓意“四季平安”，而嵌于门管、门头上的吉辞祥语，附在檐柱上的抱柱楹联，以及悬挂在室内的书画佳作，更是集贤哲之古训，采古今之名句，或颂山川之美，或铭处世之学，或咏鸿鹄之志，风雅备至，充满浓郁的文化气息，登斯庭院，有如步入一座中国传统文化的殿堂。 北京四合院亲切宁静，庭院尺度合宜，把大地拉近人心，是十分理想的室外生活空间，庭院方正，利于冬季多纳阳光。东北气候寒冷，院子更加宽大。北京以南夏季西晒严重，院子变成南北窄长。西北风砂很大，院墙加高。 （二）、内蒙民居 蒙古包是内蒙古地区典型的帐幕式住宅，以毡包最多见。内蒙古温带草原的牧民，由于游牧生活的需要，故乡以易于拆卸迁徙的毡包为住所。传统上蒙古族牧民逐水草而居，每年大的迁徙有4次，有“春洼、夏岗、秋平、冬阳”之说，因此，蒙古包是草原地区流动放牧的产物。（三）、宁夏民居 宁夏地处西北远离海洋，降水少、温差大，气候严寒，大陆性气候特征明显，冬春干旱多风沙，盛行偏北风，故住宅一般不开北窗。为保温防寒，采取厢房围院形式，且房屋紧凑，屋顶形式为一面坡和两面坡并存。 （四）、陕北民居（西北窑洞） 窑洞式住宅是陕北甚至整个黄土高原地区较为普遍的民居形式。分为靠崖窑、地防窑和砖石
采暖通风设计在建筑节能的运用
采暖通风设计在建筑节能的运用 我国建筑中采暖通风应用现状 1.1采暖情况。采暖可以保证室内温度，给人们提供一个良好居住环境。目前我国在采暖方面的设计主要采用的还是电气供暖，即通过电能转化为热能方式来实现房间的供暖。现在建筑工程使用的供暖方式主要有电暖器、热水器和冷暖房间空调器，但是在实际中，由于各个供暖器件特点不同，其在能源损耗方面也不尽相同。比如冷暖房间空调器在能源损耗方面比其他电器要多，而电暖器则较少，这种采暖设备在能源利用效率方面要高很多，可以大部分转化为热能给房间供暖。所以，在建筑采暖设计过程中，建设人员需要根据实际情况采取相应的采暖方式［1］。 1.2通风情况。对建筑进行通风设计，可以实现房间内空气流动，给人们营造一个良好的生活环境，因此加强这方面设计应用是非常必要的。目前，在建筑建设过程中，对于通风设计主要有空调制冷设备和电风扇两种形式，而在这两种形式中，电风扇应用还会受到一定的局限，只能进行温度降低，无法进行相应的采暖。因此风扇只局限于夏天使用，无法在冬天进行相应的通风，所以这种情况也给建筑通风设计带来了一定的困难，无法充分满足人们多样化的需求。 2采暖通风在建筑节能工程应用中存在不足 2.1能量损耗较大。目前，在建筑采暖通风设计过程中，虽然现在很多建筑设计人员都对这方面加强了管理，期望通过良好的采暖设备运用来避免室内温度流失，但是在能量损耗方面却没有得到很大的改善。现在很多建筑采暖设计都存在能量损耗大的问题，无法达到原先的设计要
求。比如冷暖房间空调器，在进行相应地供暖时，会出现电能损耗较大情况，而且设备实际产生的热能却是比较少的。因此如何提高冷暖房间空调器的供热效率已经成为了当下采暖设计过程中需要着重考虑的问题。相关建筑部门需要重视这方面的问题，根据实际情况采取有效的措施。 2.2设计存在缺陷。除了在能量损耗方面比较大以外，现在对于建筑采暖通风设计还遇到的一个问题就是设计存在缺陷，无法充分发挥采暖通风作用。比如在实际设备安装过程中，由于技术人员专业素质水平等因素影响，施工人员在对水泵选用和暖通设备选择上出现不合理情况，没有根据建筑实际情况进行合适的选择。在这种情况下，就会经常出现采暖通风设备安装完成后无法正常运作情况，从而影响实际建筑采暖通风效果。另一方面，施工人员在进行地板辐射供暖安装过程中，经常都只是进行理论计算，而对相匹配的装修方案则没有多加的考虑，这样就会使得采暖通风设备出现故障而无法及时解决，从而影响建筑设计的建筑采暖和通风［2］。 3建筑节能工程中采暖通风的应用措施 3.1加强绝热技术使用。为了采暖通风在建筑中良好的设计与应用，建筑设计人员应该加强绝热技术使用。在实际中，这种技术应用主要可以从以下三个方面入手。首先，施工人员需要对屋顶进行绝热技术使用。对于这方面的操作，施工人员应该先对屋顶形式进行相应地确认，确保屋顶能够进行设置相应的保温层。在具体的操作中，如果屋顶是坡屋顶形式，施工人员应该先在屋顶铺设一层天棚板，然后进行相应的防水处
殿堂式客家民居自然通风实测
殿堂式客家民居自然通风实测* Fie ld Me a s ure m e nt of Na tura l V e n tila tion of Pa la c e Ha kka Tra dition a l Hou s e 高云飞1 赵立华2 陈海铭3 Ga o Y unfe i Zha o Lih ua C he n Ha im ing 摘要 殿堂式民居是客家传统建筑的主要形式之一，本文对广东梅州典型殿堂式传统民居通风情况进行实测研究。主要研究对象为民居庭院、厅堂、天井及周围空间、横屋等，用风速仪对上述各空间进行每小时的风速监测，取得民居内通风流线和风速范围，测量表明殿堂式民居可以利用庭院、厅堂、天井等空间转换来引导自然通风，但是，建筑群普遍存在近门厅堂通风优越，后堂及横屋通风强度小的弊端。 关键词 客家；殿堂式民居；自然通风 AB S T R A C T P a la c e a rc h ite c tur e is on e of the m a in Ha kka tra d itio na l hou s e s.In this re s e a rc h,in d oo r win d s p e e d o f th e re sid e ntia l c ourtya rd,ha ll,s pa c e s a round the p a tio a nd horiz onta l rooms we re m e a sure d a t a n inte rva l of1hour with a ne m om e te r s. B a s e d o n th e m e a s u re m e n t r e s u lts,th e wind fie ld wa s d ra wn,win d s p e e d ra ng e wa s f ound a nd the re sults a lso sh owe d the na tura l ve ntila tion of ind oor a nd outd oor c a n be d one b y b e tte r us e of ga rd e n,p a tios a nd wind ows.But the re is a c om mon p roble m in the se tra ditiona l hous e s tha t the ve ntila tion is g ood a round the ha ll ne a r m a in d oor while poor in the room s. K E Y W O R D S Ha kk a;p a la c e s t y le dwe llings;na tura l ve ntila tion *亚热带建筑科学国家重点实验室资助项目，项目编号：2010KB15；国家自然科学基金资助项目，项目编号：51038005。 中图分类号T U241.5文献标识码 A DOL:10.3969/j.iss n.1000-0232.2012.01.072文章编号1000-0232（2012）01-0072-03作者简介 1广东工业大学建筑与城市规划学院，讲师（广州，510090）；2华南理工大学建筑学院、亚热带建筑科学国家重点实验室，教授（广州，56）；3广东工业大学建筑与城市规划学院，本科生（广州，5）1引言 “世界客都”梅州市位于广东省东北部 山区，属东亚季风气候区南部，具有热带、 亚热带季风海洋性气候特点，而大部分属于 亚热带季风气候[1－2]。气候特征表现为冬季大 部分地区以北至东北风为主，风速较大较干 燥；夏季以南至东南风为主，风速较小，较 湿润，夏长冬短，高温多雨[3-5]。适应高温高 湿的环境特征，建筑营造中注重遮阳和通风 [6]。 客家传统建筑类型较为丰富，主要有围 龙屋、杠式屋、殿堂式、锁头式、自由式 等。建筑单体规模较大，数量最多的是围龙 屋、杠式屋和殿堂式民居，这三种类型的传 统建筑占总数量的百分之七十以上。殿堂式 建筑是客家传统建筑的基本形式，平面基本 组成为天井与房屋，主轴线上布置厅堂。 2建筑室内外热环境测量与分析 2.1测量介绍 2011年10月6日对梅州水车镇茶山村民居 “畅云楼”进行了通风测量。畅云楼距今已 有两百多年的历史，平面形式为殿堂式，上 中下三堂四横式围屋，有院落围合，屋前有 稻田，小溪，半月塘，斜侧门。主体建筑二 层，三合土砌筑墙体，檀木挂椽条冷摊瓦屋 面，悬山屋顶。主体建筑边有三排横屋，分 别用作厨房，饲养牲畜，杂物间等。建筑后 面有半圆形花胎，三合土面层；建筑气势恢 弘，是茶山村规模最大的建筑群[1]。现建筑中 居住一对黄姓老夫妇，除建筑右路厅堂和横 屋房间正常使用外，其他大部分房间处于闲 置状态。本文对作为交通空间的大门内外、 院子、公共活动空间厅堂、天井和作为休息 的两横屋卧室进行了通风测量（图1）。 2.2畅云楼庭院自然通风 畅云楼位于茶山村的南面（图2），背靠 一小山丘，东北朝向。斜侧大门正对北向， 大门内为一平面呈长条形的庭院；东北向为 大片的农田和一个半月塘，自然环境十分良 好。 外界气流通过院门进入庭院，然后通过 各路巷门进入建筑内部（图3），经测量，畅 云楼的通风情况为（表1）： 测点26位于户门外，户门是畅云楼内部 与外部进行活动的要塞，是外界气流流入建 筑内的门户。在测量过程中大门敞开，外界 气流通过大门进入庭院，进而进入室内。测 量期间最大风速1.90m/s，最小风速0.12m/s, 平均风速0.71m/s，风活动活跃，为建筑内部 具有良好的通风提供了条件；测点27为大门 内侧，风从外界进入的过程中，受到外墙的 遮挡，风的能量有了损耗，平均风速0.44m/ s，最大风速1.80m/s，最小风速0.12m/s； 测点28为庭院内，风进入庭院的路径主要是 从户门和庭院围墙上进来，外界气流进来受 到建筑围墙，旁边构筑物影响，风速有所降 低，平均风速0.46m/s，最大风速为0.82m/ s，最小风速0.02m/s；测点13、14均为主体 建筑大门旁边，对建筑内部与庭院气流交换 起到非常重要作用，这两点平均风速均为0.30 m/s。测点13的最大风速0.51m/s，最小风速 0.06m/s；测点14最大风速0.80m/s，最小风 速0.02m/s。 2.3厅堂、天井自然通风情况 畅云楼房间较多，房间围绕天井布置， 有“十厅九井”之称，这里对正在使用的右 路和中路天井和厅堂进行了通风测量。测点 2、测点4、测点6、测点8、测点10是右侧厅 堂和天井测点，测点15、测点24、测点19、 测点25、测点23是中列厅堂和天井测点，测 量数据如表2所示。 从测量结果分析畅云楼建筑厅堂、天井 的通风情况为： 从平均风速来看，对比表1中室外的通 风情况，厅堂和天井的风速相对较小，都小 于5，其通风流线如图所示；测点5 为下堂，靠近大门入口，平均风速为3 72 历史建筑与民居Histrical Arch itectu re a nd Ver na cular/南方建筑/So uth Archite cture2012.1 1040 100900.0m/s41 0.1m/
建筑节能中如何实现自然通风技术
自然通风技术在建筑节能方面的实现方法 摘要：自然通风是建筑节能的一种有效手段，对于降低能耗，提高室内舒适度都有着非常重要的作用。介绍了自然通风技术的优势，分析了其原理，论述了自然通风技术的实现方法。 关键词：自然通风；建筑设计；地域建筑；节能 1 自然通风技术的优势 自然通风是当今建筑普遍采取的一项改革建筑热环境、节约空调能耗的技术，采用自然通风方式的根本目的就是取代（或部分取代）空调制冷系统。而这一取代过程有两点至关重要的意义：一是实现有效被动式制冷，当室外空气温湿度较低时自然通风可以在不消耗不可再生能源的情况下降低室内温度，带走潮湿气体，达到人体热舒适，即使室外空气温湿度超过舒适区，需要消耗能源进行降温降湿处理，也可以利用自然通风输送处理后的新风，而省去风机能耗，且无噪声。这有利于减少能耗、降低污染，符合可持续发展的思想。二是可以提供新鲜、清洁的自然空气，有利于人的生理和心理健康。室内空气品质的低劣在很大程度上是由于缺少充足的新风。空调所造成的恒温环境也使得人体抵抗力下降，引发各种“空调病”。而自然通风可以排除室内污浊的空气，同时还有利于满足人和大自然交往的心理需求。 2 自然通风技术的原理及应用 自然通风是一项古老的技术，与复杂、耗能的空调技术相比，自然通风是能够适应气候的一项廉价而成熟的技术措施。通常认为自然通风具有三大主要作用：（1）提供新鲜空气；（2）生理降温；（3）释放建筑结构中蓄存的热量。 自然通风是在压差推动下的空气流动。根据压差形成的机理，可以分为风压作用下的自然通风和热压作用下的自然通风。 风压作用下自然通风的形成过程。当有风从左边吹向建筑时，建筑的迎风面将受到空气的推动作用形成正压区，推动空气从该侧进入建筑；而建筑的背风面，由于受到空气绕流影响形成负压区，吸引建筑内空气从该侧的出口流出，这样就形成了持续不断的空气流，成为风压作用下的自然通风。 热压作用下的自然通风的形成过程。当室内存在热源时，室内空气将被加热，密度降低，并且向上浮动，造成建筑内上部空气压力比建筑外大，导致室内空气向外流动，同时在建筑下部，不断有空气流入，以填补上部流出的空气所让出的空间，这样形成的持续不断的空气流就是热压作用下的自然通风。 根据进出口位置，自然通风可以分为单侧的自然通风和双侧的自然通风。双侧自然通风系统示意图，表示的是单侧的自然通风形式。 3 建筑设计中自然通风的实现
论建筑设计中的自然通风
论建筑设计中的自然通风 李 涛 韦 佳 (东南大学建筑学院 南京 210096) 摘 要:在能源消耗与日俱增和世界资源日益匮乏的今天,风力资源的利用,越来越得到人们的关注。依据自然通风的原理,通过分析国内外著名生态建筑中所采用的自然通风技术,比较了其各具特色的通风技术,着重论述了建筑物中设置中庭与风塔对于加强通风效果的作用。然后结合国情,提出了一些对于风能利用方面的、具有可操作性的通风处理方法,目的是针对建筑设计实践中的自然通风问题起到实际指导意义。 关键词:自然通风 风压 热压 中庭 风塔 NATURAL VENTI LATION IN ARCHITECTURAL DESIGN Li Tao Wei Jia (Architectural College of S outheast University Nanjing 210096) Abstract:As present energy consumption multiplies daily and world resources are gradually deficient,wind power resources step by step gain public attention1According to natural ventilation principle,analyses the use of technologies is analyzed and their qualities are compared,which are used for outstanding domestic and foreign ecological architectures1It is also discussed the set up of atrium and wind ventilator in buildings with regard to strengthen ventilation effects1Link to domestic conditions,at last some operable ventilation-management methods based on wind energy utility’s aspect are proposed,aiming at giving practical guide to natural ventilation problems in architectural designs1 K eyw ords:natural ventilation wind-induced pressurization thermal pressure 风,是人类古老的朋友。远古时期,先民们就在生活实践中摸索出各种方法来充分利用风能使生活环境变得更为舒适,同时又避免风的不利影响。长久以来,人们积累了丰富的经验,不同地理和气候条件都有自己的一套相应的通风措施,利用风来使室内变得凉爽和舒适。从中国传统勘舆中的“藏风聚气”到古代中东地区招风塔和招风斗,都充分体现了各国人民在利用自然风方面的聪明才智。然而,令人惋惜的是自工业革命后,随着科技的日新月异,这方面的许多传统技术逐渐被人们抛之脑后。直到能源消耗与日俱增、世界资源日益匮乏的今天,生态技术在建筑设计中的应用越来越受到重视,人们才开始重新研究如何利用风来取得降低能耗的效果,同时更大限度地为人们提供健康舒适的室内环境。 1 自然通风 建筑内部的通风条件是决定人们健康、舒畅的重要因素之一。它通过空气更新和气流的生理作用对人体的生物感受起到直接的影响作用,并通过对室内气温、湿度及内表面温度的影响而起到间接的影响作用[1]。通常认为,自然通风的作用具有三种不同的功能[2]:第一,健康通风,即保证室内空气质量IAQ;第二,热舒适通风,即增加体内散热,以及防止由皮肤潮湿引起的不舒适以改善热舒适条件;第三,降温通风,即当室内气温高于室外的气温时,使建筑构件降温。据测定,室内外温差大时,开窗10～15分钟可完全换气一次;温差小时,大约半小时可交换一次。 自然通风最基本的动力为风压和热压。通常的作法为利用建筑物外表面的风压,利用室内的热压,以及风压与热压相结合。 111 利用风压实现自然通风 第一作者:李 涛 女 1979年出生 硕士研究生 收稿日期:2005-11-20 所谓风压,是指空气流受到阻挡时产生的静压。当风吹向建筑物正面时候,受到建筑物表面的阻挡而在迎风面上静压增高,产生正压区,气流再向上偏转,同时绕过建筑物各侧面及背面,在这些面上产生 79 Industrial Construction Vol.36,Supplement,2006 工业建筑 2006年第36卷增刊
建筑的自然通风设计
建筑得自然通风设计 【摘要】自然通风就是建筑节能设计得重要内容,风压与热压就是自然通风得基本原理。在建筑设计中,通过地形利用、布局改善,以及天井、开口等形体设计,能够有效组织建筑室内通风。岭南民居中“天井―冷巷―厅堂”体系就是自然通风设计得成功经验。 【关键词】自然通风;建筑布局;地形;天井;开口设计 建筑在利用空调改善室内局部环境得同时,消耗能源所产生得热量却加剧了所处环境得热岛效应,回过头又加重自身能耗负担,形成恶性循环。建筑设计自然通风得目标首先就是在过渡季节与冬夏季部分时段取代空调,降低建筑得能耗与碳排放,使建筑以开放得姿态友好面对生态环境并与环境形成良性互动。 一、传统得通风设计得缺陷 建筑行业在我国得社会发展中已经过了较长得历程,建筑设计也随着时间得推移而不断发生着变化。早期得建筑设计由于缺乏理论、技术得支撑,导致很多先进得设计思想未能得到全面运用。主要存在着以下缺陷: 1、功能减弱。 设计人员在制定设计方案前未能充分收集通风系统方面得资料,造成设计方案与实际得建筑需要差距较大。很多设计人员往往侧重于从建筑施工进度考虑,而简化了室内通风系统这不仅减弱了建筑室内得排风功能,也影响到通风系统得正常运行。 2、能源耗损。 传统通风系统多数就是采用空调系统,这种间接性得室内通风方式得能源消耗较大且空调设备维护也
要投入大量得资金。此外,有些工程由于一些设计上得失误,导致一套完整得设计方案结束后,设计单位没有严格按照工程标准综合审核,有时难免造成方案实施后出现返工得情况,导致能源与资源得浪费。 3、空气污染。 建筑环保节能就是现代建筑行业发展得新理念,但早期得空调系统在使用过程中会带来不同程度得污染。在无氟空调使用之前,市场上得空调产品采用“氟利昂”制冷,这种空调系统得运用会造成一定得大气污染,损害臭氧层。另外,由于空调系统得长期密闭运行环境,以及对空调机组、管道等得清洁、管理方面得疏忽,致使空调系统藏污纳垢、滋生细菌等,会给室内空气造成不同程度得污染。 二、通风节能设计得优点 通风节能设计理念运用于建筑物可发挥得作用包括以下几个方面: 1、增强性能。 在室内制冷方面,采用通风节能设计后,可达到被动式制冷效果,若建筑外部环境中得空气湿度低,通风系统可以降低室内温度,将潮湿气体带到室外,从而使室内温度、湿度处于人体最舒适得状态。在无需消耗电能得情况下,运用自然通风输送经过处理得新风。 2、改善空气质量。 当前,大多数建筑内得空气调节主要依赖于空调设备。空调系统得运用只能调整室内温度得高低,而无法及时更新室内新风,时间一长,室内空气难免变得污浊。从安全与卫生得角度考虑,人长期在这样得空气环境中活动,健康状况会受到很大得影响。利用自然通风能定期排出室内污染空气,改善室内空气得新鲜度。