简析自然通风在建筑设计中的应用
自然通风在建筑设计中的运用探析
四川建筑 第卷6期 自然通风在建筑设计中的运用探析张晓瑞(合肥工业大学建筑与艺术学院,安徽合肥230009) 【摘 要】 论述了建筑中自然通风的原理,指出形成自然通风的三种方式为风压作用、热压作用和风压热压混合作用,分析了自然通风对建筑设计的要求,以福斯特设计的弗雷尤斯地方中等职业学校为例说明了自然通风在建筑设计中的具体运用。
【关键词】 自然通风; 建筑设计; 原理; 运用【中图分类号】 P46314 【文献标识码】 A [收稿日期]2009-03-27[作者简介]张晓瑞(1976～),男,研究生,讲师,从事城市规划设计教学科研。
20世纪50年以来,全球经济迅猛发展,人口迅速增加。
人类的繁荣是建立在对自然界更多更快地索取之上,这造成了全球生态环境问题日趋严峻。
建筑业作为一个重要产业为经济社会的发展做出了巨大贡献,但建筑业是一个高能耗高污染的产业,它消耗大量自然资源和能源,产生大量废弃物。
目前,建筑活动产生的温室气体占全球温室气体的一半,建筑垃圾占城市垃圾总量的30%～40%。
建筑设计是建筑业的龙头行业,因此在建筑设计中运用生态思想和技术对于建筑业实现节能减排有特殊的意义。
运用自然通风即是这样的一种生态设计思想和技术。
1976年,生态建筑运动的先驱A 施耐德在当时的西德成立了建筑生物与生态学会,强调使用天然建筑材料,利用自然通风、自然采光,倡导一种有利于人类健康和生态效益的建筑设计思想。
当前,生态思想在建筑设计中主要表现为:利用太阳能等可再生资源,注重自然通风、自然采光、加强绿化,充分利用建筑废弃物等。
这当中,利用自然通风是重要的一环。
1927年,第一台空调问世,标志着人类主动控制建筑微气候的开始。
从此,自然通风逐步让位于空调系统,自然通风普遍被建筑设计所忽视。
但空调技术也有其负面影响,氟利昂会破坏大气中的臭氧层,过量使用空调会加剧城市热岛效应,破坏室外热环境等。
因此,充分利用自然通风在现代生态建筑设计中具有重要的地位和价值。
自然通风在建筑设计中的应用
自然通风在建筑设计中的应用作者：武利芳来源：《城市建设理论研究》2013年第14期摘要：自然通风已经成为建筑设计的一项重要内容，越来越受到建筑师和居住者的重视。
它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。
本文结合笔者多年的建筑设计经验，对自然通风的原理、优缺点进行了介绍，对自然通风在建筑设计中的应用进行了探讨关键词：自然通风；节约能源；应用中图分类号：P754.1 文献标识码：A 文章编号：1 自然通风的原理对自然通风来说，建筑中的空气运动主要有两个要素，风压以及室内外空气密度差。
两者可以独立对空气产生作用，也可结合到一起产生作用。
在具体的建筑里，很多时候都是上述两者融合到一起作用的，只不过两者有大有小而已。
因为气候以及风向和建筑的状态等等都会影响到风压，上述两者的结合并非是单纯意义上的组合，所以，设计者要深入的分析其中的要素，确保两者能够呈现出互相补充的作用，确保自然通风效果合理、有效。
1.1利用热压实现自然通风热压差是形成建筑自然通风的一种手段，是由室内外空气的温度差引起的，也就是通常讲的“烟囱效应”。
当室内存在热源时，空气将被加热，密度降低，并且向上浮动，在建筑上部设排风口就可将污浊的热空气从室内排出，而室外新鲜的冷空气则不断从建筑下部流入，以填补上部流出的空气所让出的空间。
热压的作用与进风口和出风口的高差及室内外温差有关。
在通常的建筑设计中，大多可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔来实现进、出风口的高差要求，例如设置烟囱、通风塔、天井中庭等。
与风压自然通风不同的是，热压作用下的自然通风更适应长变和不良的外部风环境。
1.2利用风压实现自然通风在具有良好的外部风环境的地方，风压是实现自然通风的主要手段。
在我国很多湿热地区，建筑都会有开阔的窗户，采用轻便的墙体，深远的挑檐，建筑通常会架空，以采集更多的凉风。
在这样形式的背后，恰是利用风压促进建筑的室内空气流通，改善室内空气环境质量的手段。
自然通风在建筑设计中的应用
于受到建筑 的阻挡 ， 建筑物四周室外气流 的压力 分布将 发生变化 ， 迎风 面气流受 阻， 动力降低 ， 会在建筑的迎 风面产生正压 力。同时 ， 气流绕过
科技信息．
工 程 技 术
自 然 通 风 在 建 筇 设 计 巾 的 应 用
沈 阳 高逸 工程 有 限公 司 周 军 常立伟 邢 辉
［ 摘 要］ 根据 自然通风 实现的原理不 同可将 自然通风 分为 ： 利用风压 实现的 自然通风 、 利用热压实现的 自然通风 、 风压 与热压相结 合 的 自然通风 以及机械辅助通风等几种形式， 着重从 自然通风 的实现 方法着手 ， 结合具体 实例 ， 分析其原理 ， 并对双层维护结构的 自
一
、
境。 ２ 风压 作 用 下 的 自然 通 风 、
自然 通 风最 基 本 的动 力 是 风 压 和 热 压 。在 风 资 源 丰 富 的地 区 ， 如我 国西 北 地 区 以及 一 些 特 殊 地 段 ， 压 可 作 为实 现 自然 通 风 的 主 要 手 段 。 风 在我国大量 的空调建筑 中， 利用风压促进建筑 的室内空气流通 ， 改善室 内的空气环境质量 ， 是一种常用的处理手段 。当空气 流吹向建筑时 ， 由
然 通 风 问 ］ 筑 自然 通 风 建
节 能 实 现 方 法 可 以 在 大 进 深 的 建 筑 空 间 中 达 到较 好 的通 风效 果 。 ３ 风压与热压共同作用实现 自然通 风 、 在建筑 的 自然通风设计 中 ， 建筑物受 到风 、 热压 同时作用时 ， 外围 护结构上各窗孑 的内外压差就等于各孔 的余压 和室外 风压之差线性叠 Ｌ 加。 风压通风与热压通 风往往是互 为补充 、 密不可分的 。 一般来说 ， 在建 筑 进 深 较 小 的 部位 多 利 用 风 压 来 直 接 通 风 ，而 进 深 较 大 的部 位 则 多 利 用热压来达到通风效果。 ４、 械 辅 助式 自然通 风 机 在 大 型 公 共 建 筑 中 ， 风 路 径 较 长 ， 气 流 动 阻 力 较 大 ， 纯 依 靠 通 空 单 自然 风 压 与 热 风压 往 往难 于 实 现 自然 通 风 。在 一 些 空 气 污染 和 噪声 污
自然通风在哈尔滨建筑设计中的应用
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收稿 日期 ： ０ ｏ ８ ６ ｌ－—
第一 作 者 简 介 ： 丽 萍 （ ９ １ ， ， 龙江 省 绥 滨 县 人 ， 北 林 业 大 学 ， 究 生 ， 程 师 宋 １ ８ 一） 女 黑 东 研 工
第 ４期
２３ 热 压 通 风 ．
宋丽萍。 ： 等 自然通 风在 哈 尔滨 建筑 设计 中的应用
自然通风在 哈尔滨建 筑设计 中的应用
宋丽 萍 ， 王 莹 ， 张海 玉 ， 汪喜 江 （ 尔滨 市 气 象局 ， 龙 江 哈 尔滨 １０ ８ ） 哈 黑 ５ ０ ０
摘 要 ： 本文 介 绍 了 自然 通 风 技 术 的原 理 和应 用 方 式 ， 提 出 了 自然 通 风 在 哈 尔 滨 建 筑 住 宅 设 计 并
当有 风 从 左 边 吹 向 建 筑 时 ， 筑 的 迎 风 面 将 受 到 空 气 建
的推 动作 用形 成 正压 区 ， 动空 气从 该 侧进 人 建筑 ； 建 推 而
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 。 样 就 形 成 了持 续 不 断 的 空 这
中 的应 用 ． 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 ； 理 和应 用 ； 筑 设 计 原 建
自然通风在建筑设计中应用
浅谈自然通风在建筑设计中的应用摘要：通风是指用自然或机械的方法向某一房间或空间送入室外空气，或由某一房间或空间排出空气的过程，送入的空气可以是处理的，也可以不经处理的,自然通风除了能够有效地实现室内环境的降温，还能够节约常规能源、减少环境污染，极大地改善室内环境品质。
关键词：自然通风建筑设计一、通风与建筑设计的关系挡风遮雨是建筑产生之重要原因。
从人类开始建筑房屋之时，防风是风和建筑之间重要的关系。
随着人类的探索，建筑技艺水平不断的提高，通风技术开始被人们所利用。
但这时期的利用还只是经验上的掌握。
随着工业文明的发展，到19世纪和20世纪的上半页，西方国家掌握了现代的通风空调技术，这时候，人们已经可以有效的控制建筑内的风了。
在20世纪下半页，在自然科学，社会科学和人文领域的不断的进步的推动下，通风空调技术在西方不再以只改变建筑室内热湿环境的身份而出现了。
通风空调技术开始对建筑设计及建筑师们产生了更为深刻的影响。
二．自然通风的原理1、利用风压实现自然通风所谓风压,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，在这些面上产生局部涡流，静压降低，形成负压差，风压就是利用建筑迎风面和背风面的压力差，室内外空气在这个压力差的作用下由压力高的一侧向压力低的一侧流动。
而这个压力差与建筑形式、建筑与风的夹角以及周围建筑布局等因素相关。
当风垂直吹向建筑正面时，迎风面中心处正压最大，在屋角及屋脊处负压最大。
我们通常所说的“穿堂风”就是典型的风压通风。
2、利用热压实现自然通风热压通风即通常所说的烟囱效应，其原理为室内外温度不一，二者的空气密度存在差异，室内外的垂直压力梯度也相应有所不同，此时，若在开口下方再开一小口，则室外的空气就从此下方开口进入，而室内空气就从上方开口排出，从而形成“热压通风”。
当室内外空气温差越大，则热压作用越强，在室内外温差形同和进气、排气口面积相同的情况下，如果上下开口之间的高差越大，热压越大。
自然通风在建筑设计中的应用(3)
自然通风在建筑设计中的应用作者：代建宏来源：《城市建设理论研究》2013年第26期摘要：作为建筑节能设计的重要一环，自然通风设计能减少建筑运行费用，为人们提供自然、健康、舒适的环境，是一种健康、环保、可持续的节能方式，在建筑中得到广泛的应用。
本文对自然通风的原理、设计时要考虑的限制因素进行了分析，对自然通风在建筑设计中的应用实践进行了探讨。
关键词：自然通风建筑设计应用中图分类号：TU2文献标识码： A自然通风是指利用空气温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。
1.自然通风设计概述目前，许多建筑中都开始使用自然通风技术，之所以大力推崇此项技术，就是为了用其带替空调体系，降低能耗。
在此步骤中有两项内容是非常关键的。
首先是实现有效被动式制冷，在外界的温度以及湿度等非常小的时候，它能够在不使用能源的状态下进行降温减湿活动，将室内的温度和水分降低，确保给人一种舒适感。
它不仅能够降低对能源的使用，减少污染，而且是一种完全和谐的发展理念。
其次是能够带来非常清新的新风，对于提升人的身心健康来讲意义非常的重大。
目前空气质量下降的关键问题就是因为没有足够的新风进入其中。
长时间的使用空调，引发了许多问题，使用自然的通风能够将屋内的不清新的气体去除，而且还能够实现人与自然地和谐发展。
2.自然通风的原理对自然通风来说，建筑中的空气运动主要有两个要素，风压以及室内外空气密度差。
两者可以独立对空气产生作用，也可结合到一起产生作用。
在具体的建筑里，很多时候都是上述两者融合到一起作用的，只不过两者有大有小而已。
因为气候以及风向和建筑的状态等等都会影响到风压，上述两者的结合并非是单纯意义上的组合，所以，设计者要深入的分析其中的要素，确保两者能够呈现出互相补充的作用，确保自然通风效果合理、有效。
2.1利用热压实现自然通风热压差是形成建筑自然通风的一种手段，是由室内外空气的温度差引起的，也就是通常讲的“烟囱效应”。
自然通风在建筑设计中应用
浅述自然通风在建筑设计中的应用摘要:本文通过建筑设计实现的自然通风,不但能使建筑获得良好的室内环境条件,而且具有节约能源、造价低廉的特点。
介绍在建筑设计中实现自然通风的几种技术;探讨建筑布局、建筑平面、建筑剖面与建筑构件在实现建筑自然通风中的作用与方法。
关键词:建筑设计;自然通风;技术；幕墙前言自然通风是指利用建筑内外风力或热压造成的风来促使空气流动而进行的通风换气。
自然通风的作用体现在两方面:第一,实现有效的被动式制冷。
这意味着在不消耗不可再生能源的情况下,降低室内气温,带走潮湿空气,并以气流降低皮肤温度,达到人体热舒适。
第二,提供新鲜、清洁的自然空气,以维持室内空气的卫生,有利于人的生理和心理健康。
建筑通风的设计方法,是以建筑设计配合室外通风条件,提高室内有效风速,从而达到通风换气的目的。
如今,空调的使用,人们可以主动地控制居住环境,而不是被动地适应自然;也使人们渐渐淡化了对自然通风的重视。
在全球能源与资源短缺、环境严重破坏时,建筑师将不得不重新审视自然通风这一传统技术。
通过建筑设计等传统的建筑通风技术,不但能使建筑获得良好的自然通风,而且具有节约能源、造价低廉的特点。
长久以来,人们积累了丰富的经验,不同地理位置和气候条件都有相应的通风措施,利用风来使室内变得凉爽和舒适。
从中国传统堪舆中的“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。
这些传统的技术较好地适应了当地的自然环境与气候条件。
这些技术至今仍然值得借鉴,一些建筑师在现代建筑中也发展了传统的自然通风技术。
1建筑布局与自然通风建筑布局是建筑设计的前期工作,对自然通风的效果影响很大。
建筑群的布局方式一般有以下5种:并列式、错列式、斜列式(统称为行列式)、周边式和自由式。
各种布局对建筑自然通风的效果不同,在设计中应予以注意。
高低建筑、长短建筑相结合的不同布局、建筑布局不同的疏密关系以及建筑院落开口的方向等等也都会对建筑的自然通风带来一定的影响2建筑平面与自然通风2．1设置天井进行自然通风我国地域辽阔,南北的气候条件及地理环境差异极大,却在居住形态上都脱离不了“院”的干系,基本上都可以概括为“合院式”民居。
探析自然通风在建筑设计中的运用
３ ． 建 筑设计 中 自然 通风 的实现及 实例分析
传统建 筑对 自然通风 有很 多值 得借 鉴的方法 ， 而在我 们现代 的建 筑 设计 中积 极地考 虑 自然通风 ， 并注 意 与地 域建筑 的有 效 结合 ， 对于 自然通风 的合理 利用 、 节 约能源 具有现 实意义 。 ３ ． １ 建筑 体型 与建筑群 的布局 的设计 建筑群 的布局 对 自然通 风 的影 响效 果很大 。 考虑单 体建筑得 热与 防止 太阳 过度辐射 的 同时， 应该尽 量使建筑 的法 线与夏季 主导风 向一 致； 然而对 于建筑群 体 ， 若风 沿着法 线吹 向建筑 ， 会 在背风 面形成 很大 的漩 涡区 ， 对 后排 建筑 的通 风不利 。在建筑 设计 中要综合 考虑这 两方 面 的利弊 ， 根据风 向投射 角 （ 风 向与房屋外 墙面法 线 的夹 角） 对室 内风 速 的影响 来决定 合理 的建筑 间距， 同 时也可 以结合建筑群 体布局 的改 变 以达到 缩小 间距 的 目的。 由于前幢建筑 对后 幢建筑通风 的影 响 ， 因 此在 单体 设计 中还 应该 结合总体 的情况对 建筑 的体型 ，包 括高度 、 进 深、 面宽乃 至形状等 实行 一定 的控 制 。 ３ ． ２ 维护 结构开 口的设 计 建筑 物开 口的优 化 配置 以及 开 口的尺 寸 、窗户 的型式 和开 启方 式， 窗墙 面积 比等 的合理 设计 ， 直接 影 响着建 筑物 内部的 空气流 动 以 及 通风效 果 。根据 测定 ， 当开 口宽度为 开间宽度 的 １ ／ ３ ～２ ／ ３时 ， 开 口大 小为地 板总面 积 的 １ ５ ％． ２ ５ ％时 ，通风效 果最佳 。开 口的相 对位 置对 气流路 线起着 决定 作用 。进风 口与 出风 口宜 相对错 开布置 ， 这样 可 以使气流 在室 内改变 方向 ， 使 室 内气流 更均匀 ， 通风效 果更好 。 ３ ＿ ３注重“ 穿堂风 ” 的组织 “ 穿堂风 ’ Ｉ 是自然通风中效果最好 的方式 。所谓“ 穿堂风 ’ ， 是指风从建 筑迎风面的进风 口吹人室内， 穿过房间 ， 从背风面 的出风 口流出。显然进 风 口和 出风 口之间 的风压 差越大 ， 房 屋内部空气流 动阻力越 小， 通 风越 流畅 。此时房屋在通风方 向的进深不能太大， 否则就会通风不畅。 ３ ． ４ 在建筑设计中形成竖井空间， 来加速气流流动， 实现 自 然通风。 在建筑 设计 中竖井 空间主要 形式有 ： （ １ ） 纯 开放 空 间—— 目前 ， 大 量 的建筑 中设计 有中庭 ， 主 要是 平面 过大 的建筑 出于采 光 的考 虑 。从 另外一个 方面考 虑 ， 我们 可利用 建筑 中庭 内的热 压形成 自然通风 。 由福 斯特 主持设计 的法兰 克福商业 银行 就是 一个利 用 中庭 进行 自 然 通风 的成功 案例 。在 这一案例 中 ， 设 计者 利用 计算机 模拟和 风洞试验 ，对 ６ Ｏ层高 的中庭空 间的通风 进行 分析 研 究。为 了避免 中庭 内部过 大 的紊 流 ， 每 ｌ ２层作 为一个独 立 的单元 ， 各 自利用热 压实现 自然通 风 ， 取得 良好 的效果 。 （ ２ － ） ｆ ‘ 烟 囱” 空 间， 又叫风塔一 由垂直竖井和 几个风 口组成 ， 在房 间 的排风 口末 端安装太 阳能空气加热器 以对从风塔 顶部进入 的空气产生 抽吸作用。 该系统类似 于风管供风系统 。 风塔 由垂直竖井和风斗组成 。 在 通风不 畅的地区 ， 可 以利用 高 出屋面 的风斗 ， 把上 部的气流 引入 建筑 内 部， 来加速 建筑 内部 的空气流通 。 风斗的开口应该朝 向主导风向。 在主导 风 向不 固定的地区 ， 则可 以设计多个 朝向 的风 斗， 或者设计成可 以随风 向转动 。例如在英 国贝丁顿零 能耗 发展 项 目中， 设计 了可 以随风 向转动 的风 斗 ， 配合 其他措 施 ， 利用 自然风 压实现 了建筑 内部 的通 风 。
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简析自然通风在建筑设计中的应用
自然通风是建筑设计中的一项重要方案。
它通过空气自然对流，将房间内部的热气、
异味等排放到外部，有效地改善了室内环境，减少了使用空调的需求。
1. 设计通风口和通风道：建筑设计时，需要合理地设置通风口和通风道，让空气自
由流通，实现整体的通风效果。
通风口和通风道的设计应遵循科学化的原则，考虑到建筑
物的结构、气流的流动方向、风的方向等，从而使自然通风更为有效。
2. 优化建筑布局：建筑布局的优化也是自然通风的关键。
建筑物应当围绕着中央花
园或庭院设计，形成类似于“中心对称”的结构，从而实现空气的流通。
此外，在根据布
局设计中，还应考虑到建筑朝向和光线照射的因素，使得室内的温度和湿度更加舒适。
3. 使用建筑材料：建筑中所选择的材料也是影响自然通风的重要因素。
例如，建筑
中常用的墙体材料如砖、石、混凝土等，其热导率相对较高，会沿着墙体导致热量的累积。
与之相反，使用石膏板等材料或设置空气层隔热层等方式，可以减少热量的堆积，提高室
内通风的效率。
4. 充分利用自然：在建筑设计中，充分利用自然是关键之一。
例如，在屋顶设置紫
外线板或光学玻璃技术，能够有效地利用阳光和天光，使得室内温度更为舒适，并实现对
室内空气的调节。
此外，在建筑设计过程中，还应充分考虑地形地貌、风向风速、夏季梅
雨季节等因素，以便使自然通风达到最优化的效果。
总之，自然通风在建筑设计中的应用是多方面的，需要从房屋结构、设计布局、材料
使用、充分利用自然等多个方面进行考虑。
合理的设计方案能够提高室内空气质量，减少
对人体的不良影响，并降低设备的维护成本。
在目前环保意识逐渐提高的情况下，自然通
风的应用也将越来越被重视。