公共建筑自然通风设计若干实例探讨
建筑设计中建筑节能措施探索
推动技术创新
建筑设计中的节能措施需 要不断的技术创新和改进 ，有利于推动相关领域的 技术进步。
02
建筑设计中的建筑节能措施
建筑围护结构节能设计
墙体保温
通过采用保温性能好的材料或构 造，减少墙体热损失，提高建筑
保温性能。
窗户设计
选择合适的窗户类型和材料，控制 窗户的传热系数和遮阳系数，减少 室内外热交换。
地源热泵优点
节能、环保、高效、稳定，能够提供舒适的室内 环境，同时减少对传统能源的依赖。
3
地源热泵应用
适用于各种类型的建筑物，如住宅、办公楼、商 业设施等。
空气源热泵技术
空气源热泵原理
利用空气中的热量，通过热泵机组将热量提取出来，用于建筑物 的供暖和制冷。
空气源热泵优点
安装方便、维护简单、适用范围广，能够提供稳定的室内环境温度 。
聚苯乙烯泡沫塑料
具有优良的保温隔热性能，常用于外墙保温。
复合墙体
由两种或两种以上材料组成，通过合理的组合和 设计，实现良好的保温隔热效果。
节能型门窗材料
铝合金门窗
具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，广泛用于建筑门窗。
中空玻璃
具有优良的保温隔热性能，常用于建筑门窗。
塑料门窗
具有优良的保温隔热性能和耐候性，逐渐成为建筑门窗的主流材料 。
照明系统节能设计
采用高效节能灯具和智能照明控制系统，降低照明能耗。
公共建筑节能设计实践
空调系统节能设计
采用地源热泵、水源热泵等技术，利用可再生能源，降低 空调能耗。
建筑外围护结构节能设计
采用高性能玻璃、幕墙等材料，提高外围护结构的隔热性 能。
照明系统节能设计
采用LED灯具、智能照明控制系统等，降低照明能耗。
大型公共建筑的通风与采光设计
大型公共建筑的通风与采光设计大型公共建筑的通风与采光设计是建筑设计中至关重要的一环。
对于大型公共建筑如商场、体育馆、会议中心等，通风与采光问题的解决直接关系到建筑的舒适性、环保性以及能源的有效利用。
本文将从室内空气质量、通风系统、采光设备等方面探讨大型公共建筑的通风与采光设计问题。
室内空气质量是大型公共建筑设计中重要考量因素之一。
在人们日常活动中，室内的空气质量直接影响到人们的健康和工作效率。
大型公共建筑结构复杂，人流密集，因此在设计中需要考虑空气流动和病菌传播的问题。
通风系统要合理布局，保持新风的供应和废气的排出，以保持良好的室内空气质量。
此外，还可以考虑采用空气净化器和空气过滤等设备，有效去除空气中的污染物质，提高室内环境的质量。
通风系统在大型公共建筑的设计中起到了重要的作用。
合理的通风系统可以保持室内空气的流通，避免空气因滞留而产生异味和污染物积聚的问题。
一种常见的通风系统是自然通风系统，通过合理设计建筑外立面和窗户，充分利用自然风向和气流，实现室内空气的更新。
另一种通风系统是机械通风系统，通过风机和管道将新风引入室内，同时排出废气，实现室内空气的流动。
不同的通风系统在适应不同环境和建筑布局方面各有优劣，设计师需要根据具体的需求和条件选择合适的通风系统。
采光设计是大型公共建筑设计中另一个重要的方面。
充足的自然采光不仅可以提供良好的视觉效果，还可以节约能源。
在设计中，可以通过合理开窗和采用光管、光井等设计手法，将自然光线引入室内，减少对人工照明的依赖。
此外，可以利用采光玻璃和光学透镜等高科技材料，调节室内采光的强度和质量。
通过科学的照明设计，可以达到舒适的室内环境，提高建筑的能源利用效率。
在大型公共建筑的通风与采光设计中，需要充分考虑建筑的功能和使用需求。
商场、体育馆等场所的通风与采光需求与办公楼、学校等不同。
设计师应该根据具体的功能和使用需求，合理规划通风和采光系统。
此外，结合当地气候条件，通过科学的计算和模拟，优化设计方案，以提高通风和采光效果，并确保室内环境的舒适性。
自然通风在建筑节能方面的应用
R I f O f 随着全球气候和环境变化压力的加大，加强建筑节能、发展绿色建筑来保护地球环境已经成为一个广泛研究的课题。
其中，在建筑的通风换气方面，现在广为应用的是以机械通风调解温度和湿度来达到居住者的要求。
机械通风广泛应用的好处是方便、快捷，可以在短时间内实现人们想要的温度和湿度，但是它所带来的污染和弊端也是显而易见的。
目前，部分建筑特别是公共建筑，如一些高档宾馆、饭店、写字楼的业主和设计单位为追求建筑立面效果，大量使用玻璃幕墙，造成窗户无法开启或者开启面积较小，不能满足室内自然通风的要求。
此外，一些公共建筑没有安装技术先进的通风设备和设施，也使得室内空气难以达到有关标准和规范的要求。
长期使用空调会造成室内容易滋生军团细菌，造成污染物超标，而且，长期使用空调的室内空气即使经过消毒，仍然会对人体造成二次污染。
人在空调房间内停留时间过长会明显感觉不舒服，如果长期在空调房间工作还会影响身体健康，患所谓的空调病。
研究数据表明，我国每年因室内空气污染造成的死亡人数达到11.1万人，造成的经济损失高达数千亿美元。
并且，有些建筑空调通风系统能耗过高，造成能源的大量浪费。
相比之下，自然通风的好处就很明显了。
自然通风可以提高居住者的舒适感，有助于健康，而且，在绿色建筑中采用自然通风也是改善室内环境和节能环保的必然手段。
在室外气象条件良好的情况下，加强自然通风还有助于缩短空调设备的运行时间，降低空调能耗，从而达到节能和环保的效果，而且不会造成空气污染，不会给人体带来危害。
因此，在绿色建筑广泛提倡的今天，自然通风是应该被广泛采用的。
要想在自然通风方面实现节能，门窗的节能是其自然通风在建筑节能方面的应用文/王坤中的关键。
门窗节能是重点建筑门窗是建筑围护结构的组成部分，也是建筑构件中的能耗损失中最大的环节。
我国建筑能耗约占社会能耗的27.6%，预计今后会超过35%，与发达国家相比高出2~3倍。
在民用建筑中，门窗、墙体、屋面、地面四大耗能部位，其中门窗能耗为墙体的4倍，屋面的5倍，地面的20倍，占建筑能耗的50%，因此，门窗的节能是建筑节能极为重要的一部分。
工业建筑之自然排烟设计探讨
众所周知，空气有进才能有出，因此，补风系统是 排烟系统不可缺少的要素。烟规在补风章节中规定： 除地上建筑的走道或建筑面积小于 500 m2 的房间外， 设置排烟系统的场所应设置补风系统[2]。在此简要探 讨两个问题。
一是，设置自然排烟系统的场所是否要设置补风 系统？笔者认为，排烟系统应包括自然排烟系统和机 械排烟系统，补风系统应包括自然补风和机械补风系 统，根据字面意思可初步判定，设置自然排烟系统的场 所应设置补风系统。再根据条文解释，不设补风系统 的特例是设置机械排烟系统的地上走道和地上小于 500 m2 的房间，不是说这些场所不需要设置补风系统， 而是因为这些场所的排烟量较小，可以通过建筑的门 窗等缝隙渗透补风。如果专门设置补风系统，工程初 投资和后期运行管理都要增加投入，不够经济，由此可 见，任何设有排烟系统的场所，包括设置自然排烟系统 的场所，均需要设置补风系统。另外，图集中也给出了 自然补风的平面示意图，由图 4[3]和图 5[3]也可以看出 隐含表达，不管是利用自然排烟窗自然排烟，还是通过 机械排烟口机械排烟，均需要设置补风系统，而且补风 要达到一定的量，且补风口设在储烟仓以下时，才能更 好地有效地排出烟气。因此，不能理解为只有机械排 烟系统需要设置补风系统，从而造成设计失误。
第 40 卷第 5 期
孙雁飞等：工业建筑之自然排烟设计探讨
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和建筑物外部风压，室内外空气温度差和排烟补风窗 之间的高度差是必要条件，因此设置自然排烟系统的 场所设置自然补风系统即可。如若设置机械补风，如 同给着火场所设置鼓风机，助长火势。烟规指出：自然 补风口的风速不宜大于 3 m/s[2]，笔者认为，这个自然补 风口风速限值适用于机械排烟、自然补风的情形，对 于自然排烟、自然补风的情形，应根据烟规 4.6.15 条公 式进行迭代计算，确定自然补风口的面积。从该公式 不难发现，自然排烟进排风口面积与烟层平均温度和 环境温度差吟T 和排烟窗下烟气层厚度 db 有关。举个 实例来简要阐述如何设计自然排烟、自然补风系统。
自然通风建筑的优势分析
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。
介绍了自然通风的两种基本形式（风压通风和热压通风）的原理以及国外自然通风建筑的实例，旨在揭示自然通风技术的重要性及复杂性。
最后，利用自然通风技术为下沉式窑洞民居室内环境的改善做出了有益的尝试。
关键词：自然通风；风压；热压；下沉式窑洞AbstractThe natural ventilation is an effective way to building energy-saving, it has very important role to save energy and improve the house comfortable-degree. In order to point out the importance and complexity of building ventilation technique, the basic principle that the two kinds of natural ventilation which are wind-induced pressurization and stack-ventilation were introduced, and the instance of natural ventilation building of the overseas was quoted. By using the natural ventilation technique, the beneficial attempt to improve the indoor environment of the sunken caves dwelling was made. Key words: natural ventilation; cross-ventilation; stack-ventilation; sunken caves自然通风建筑引言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。
香港公共建筑自然通风模式研究
摘要：研究团队通过对香港地区近现代公共建筑的实地调查研究，对其通风策略从空间布局模式、通风设计2个方面展开研究，提出了香港地区4种自然通风空间布局模式和7项设计措施，探讨了自然通风方式在当代公共建筑设计中的应用策略。
关键词：公共建筑；自然通风；空间模式1建筑自然通风的必要性在风扇与空调设备还没有普及的时代，自然通风作为一种室内热环境调节的策略，在各类型的建筑中得到了广泛的应用。
自然通风是在不消耗机械能源的情况下，依靠自然气压差或温度差，实现室内外空气交换的一种通风方式［1］。
它能减少室内病菌与有害气体的滞留与堆积，提高室内空气质量，还能在相对炎热的气候条件下带走室内过剩的热量，并加快人体皮肤的汗液蒸发，提高室内热舒适性，降低建筑机械的能耗负荷［2］。
根据Climate Consultant 6.0气象分析可知，香港地区在自然通风调节下可以满足全年12%时间的室内热舒适状况（图01）。
而据香港中文大学相关的研究表明，夏季室内自然通风达到0.3m/s 时，人体在所能够感到舒适的室内温度甚至可以高于室外平均气温1～2℃［3］（图02）。
因此如何最大限度地利用自然通风为建筑排热降温、提高室内热舒适度，往往是设计的重点所在。
香港地区从20世纪50年代开始进入加速城市化的阶段，大量学校、办公楼、医院、博物馆等公共建筑与设施不断涌现［4］。
与此同时，刘秀成、关明善、吕元祥、王维仁等一批建筑师基于环境角度考虑，在设计过程中注重建筑对自然气候的回应。
其中英基西港岛中学、赛马会环保楼、香港大学李韶伉俪楼兼进修学院、岭南大学社区学院等作品采用了合理的生态设计策略，促进了当代公共建筑中通风设计的实践，也推动了香港建筑业中关于自然通风设计的相关立法工作。
2003年颁布的《香港城市设计导则》中的第11条对城市建筑的通风做出了明确的规定，例如：规定建筑应考虑采用能产生小型气流旋涡的外形，尽量引入清凉空气贯通建筑物及其周边范围；在适当的情况下，应采用梯级式的平台设计。
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
建筑通风系统设计创新案例
建筑通风系统设计创新案例一、引言建筑通风系统设计在现代建筑领域中占据着重要的地位。
一个优秀的通风系统不仅可以提供舒适的室内环境，还能有效地节约能源。
本文将介绍几个创新的建筑通风系统设计案例，展示了在不同场景下，如何通过创新的设计理念和技术手段来实现高效的通风系统。
二、案例一：自然通风系统在公共建筑中的应用在某大型公共建筑的设计中，为了降低能源消耗，设计师采用了一种创新的自然通风系统。
该系统通过巧妙的建筑布局和通风孔的设置，实现了室内外气流的有效对流。
例如，在建筑的顶部设置了一系列可开关的通风孔，通过智能控制系统实时调整开启程度，从而实现了室内温度和湿度的自动调节。
此外，建筑的外墙还采用了特殊的材料，利用自然风力将新鲜空气引入室内。
通过这种创新的设计，室内空气质量得到了显著改善，同时降低了空调系统的能源消耗。
三、案例二：集中通风与分散通风相结合的混合式设计在某高层住宅楼的通风系统设计中，为了兼顾住户的舒适性和安全性，设计师采用了一种混合式设计方案。
该方案将集中通风与分散通风相结合，根据不同的使用场景和风险等级，智能地调整通风模式。
例如，在公共区域和窗户周围采用集中通风模式，通过通风设备分配新鲜空气，保持空气流通。
而在卫生间和厨房等密闭空间，则采用分散通风模式，通过排风系统及时排除有害气体和异味。
通过这种创新的设计，不仅保障了住户的健康和舒适，还提高了整个楼层的室内空气质量和通风效率。
四、案例三：智能感知与自适应控制的通风系统设计在某写字楼的通风系统设计中，设计师引入了智能感知与自适应控制的概念，通过传感器和控制系统实现实时监测和调节。
通过感知室内外环境的温度、湿度、空气质量等参数，系统可以根据实时数据智能地调整通风设备的运行状态和参数设置。
例如，在室内温度过高时，通风设备可以自动开启并加大风量，降低室内温度；当室内湿度过高时，系统可以自动调节通风设备的运行时间，以保持湿度在合理范围内。
通过这种创新的设计，可以有效地提高通风系统的能效和稳定性，优化室内环境质量。
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１２ 英 国考 文垂 大 学 图书馆 ．
气处理手段 （ 土壤预冷 、 预热 、 深井水换热等 ）并借 助一定的机械 ，
公 共 建筑 自然 通 风 设 计 若 干 实例 探 讨
金 晓 东 刘 闽敏
摘 要 ： 阐述 自然 通 风 的 意义 及 实现 自然 通风 途 径 的基 础 上 ， 几 个 成 功 利 用 热 压 原 理 实现 大 进 深 公 共 建 筑 空 间 自然 在 就
通风 的实例进行 了探讨 ， 结果表 明： 对大进 深公共建筑及高层建 筑采取先进技术 能达 到改善建筑 室内外热环境 ， 约能 节
迈克尔 ・ 霍普 金斯 设计 的英 国国内税 务 中心位 于诺 丁汉市 的
传统街 区。由于建筑本身呈 院落式布局 （ ７个组 团） 高度仅 为 共 ，
３层～４ ， 层 加上 受 紧凑 的城 市 格局 的影 响 ， 筑 周边 的风 速 较 建
小， 尚不 能很好地满足 自然 通风 的需求 ， 因此 ， 霍普金斯在控制建
着高度增加而变 大 ， 因而实现 自然通 风 比较容 易。但 是风速往 往 过大 ， 窗户直接外 开不仅存在安全隐患且 风速过大 不利于舒适度
的改 善 。
图 １ 税 务 中 心 玻 璃 通 风 塔 图 ２ 通风 塔 通 风 气 流 示 意 图
１ 多层建筑
１ １ 英 国 国内税 务 中心 ．
冷 ；） ２ 可以提供新鲜 、 清洁 的 自然空 气 ， 有利 于人 的生理和心 理健 系统通过感应器提供 的室 内外状 态 的参 数来 改变通 风 口的开合
康。
状态 ， 制气流 的流动 。建筑 围护结 构采用 两层砖砌 成 ， 控 与预制
实 现 自然 通 风 主 要 有 两 个 途 径 ： 用 风 压 和 热 压 。利 用 风 压 楼板一道构成 良好 的蓄热体 ， 以延缓 日照等 因素对室 内温度 的 利 可
如 果 同 时处 于不 利 朝 向 时 ， 用 风 压 实 现 穿 堂 风 常 常 不 具 备 可 能 利
性 。因而建筑师利用 自然通风 的另一种机 理 ： 通过 建筑 内部 的热 压差实现 自然通 风 ， 即平 常所讲 的“ 囱效应 ” 烟 。热 空气上 升 ， 从
建筑上部风 口排 出 ， 室外新鲜 的冷空气从 建筑底部 或者建筑各 层 被 吸入 ， 而实现 通风 的效果 。对 于高层建 筑而 言 ， 从 由于风速 随
筑进深 （３ ６ｍ） １ ． 以利于 自然采光 、 通风 的基础上 ， 了一组顶帽 设计 可以升 降的圆柱形玻 璃通风塔 ， 用作建 筑 的入 口和楼梯 间。玻 璃
一
图 ３ 英 国考文垂大学 图书馆
图 ４ 德国议会大厦穹顶 下
锥形玻璃体（ 内有 通 风 系 统 ）
对于某些大型体育馆 、 展览 馆 、 商业 设施等 ， 由于通风路 径较 通风塔可最大限度地吸收太 阳的能量 ， 高塔内空气温度 ， 而进 长 ， 提 从 空气流动 阻力较 大 ， 单纯 依靠 自然 的热压往 往不足 以实 现 自 步加强烟 囱效应 ， 带动各楼层 的空气 循环 ， 实现 自然 通风。冬 季 然通风 。且对于空气和噪声污染 比较严重 的大城 市 ， 直接 自然通 时可将顶 帽降下以封闭排气 口， 这样通风塔 便成 为一个玻璃 暖房 ， 风会将室外污浊 的空 气和 噪声带 入室 内 ， 利 于人体健 康 ， 以 不 在 有利于节省采暖能耗 。税务 中心的年设计能耗 为 １０ｋ ／ ２ 实 上情 况下 ， 常采 用机 械 辅助 手段 ， １ Ｗｈ ｍ ， 常 与热 压相 配 合 ， 实现 自然通 现了城市密集环境 中的完全被 动式 制冷 ， 如图 １ 图 ２所示 。 ， 风 。该系统有一套完整 的空气循环 通道 ， 以符合生态 思想的空 辅
来实现建筑 自然通风 ， 即平常所讲 的“ 堂风” 穿 。首 先要求建筑 有 影 响 ， 室温更稳 定。夏季 蓄热体 白天吸 收大量热量 ， 使 使得 室温
较理想 的外部风环境 ， 平均风速一般不小于 ３ｍ／～４ｍ／。其 次 不至于过高 ； Ｓ ｓ 夜间利用室外温度较低 的冷 空气对蓄热材 料进行充 建筑应 面向夏季夜间风 向 ， 间进深较小 ： 房 一般情况 下 ， 向 自然 分的通风降 温 ， 单 改善 夜 间室 内温 度 ， 有效 发 挥蓄 热材 料 的潜 力。 通风 的进深应小 于房 间净高 的 ２倍 ， 致在 ６ｍ左 右 ； 向 自然 根据室 内温度实测报告 ， 大 双 当室外温度在 ２ ７℃ －３ ４℃之间变化 时 ， 通风 的进深应小 于房 间净 高的 ５ ， 倍 大致在 １ ２ｍ～１ 左右 ， ５ｍ 以 该建筑室 内温度保持在 ２ ． ０ ２℃ －２ ． ４ ４℃之 间 ， 到 了良好 稳定 达 便易于形成 穿堂 风 。由于 自然 风变 化 幅度 较 大 ， 受周 围环 境 影 的室 内环 境 。 响， 常在建筑周 围形不 成足够 的风压 ， 并且通 常公共 建筑进深大 ，
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１８ ・ ７
第３ ６卷 第 ｌ ４期 ２ ０ １０年 ５月
山 西 建 筑
Ｓ ＡＮＸＩ ＡＲＣＨ Ｉ Ｈ ＴＥ（ ＵＲＥ
பைடு நூலகம்
Ｖｄ ． ６Ｎｏ． ４ ３ １ Ｍ ａ ２０ ０ ｙ． １
文章 编 号 ：０ ９６ ２ （０ ０ １—１ ８０ １ ０ ．８ ５ ２ １ ）４０ ７ —２
源 的 目标 。
关键词 ： 公共建筑 ， 自然通风 ， 大进 深， 舒适度
中 图分 类 号 ： Ｕ８ ４ ３ Ｔ ３ ． 文献 标 识 码 ： Ａ
自然通风是 当今 建筑普遍 采取 的一项 改善建筑 热环境 、 约 底部 的预热盘管加热 ， 节 然后 通过预埋 在楼板 中的供热装置加 热至 空调能耗 的技术 ， 有两 点 至关重要 的意 义 ： ） １ 实现 有效被 动式 制 １ ８℃ 。废气则通过周边 的 ６个 烟 囱和 中央采 光天井排 放。控制