節能建筑與通風(fēng)設計

科技信息規劃與設計OSciENCE TECHNOLOGY INFORMATION2009年第19期節能建筑與通風(fēng)設計黃曉曼胡英盛(山東工藝美術(shù)學(xué)院山東濟南250013)【摘要】自然通風(fēng)是利用自然界的可再生能源賣(mài)現建筑節能。本文闡述了自然遁風(fēng)產(chǎn)生的基本原理分析了與自然通風(fēng)有關(guān)的建筑構件以及與自然通風(fēng)有關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題,目的在于引起人們對于建筑自然通風(fēng)的足夠重視?！娟P(guān)鍵詞】自然通風(fēng);熱壓;風(fēng)壓;傳堂風(fēng);煙囪效應自然通風(fēng)是利用建筑物內外空氣的溫度差引起的熱壓或風(fēng)力造璃之間的空間形成的附加陽(yáng)光間,貯存熱量用以采暖成的風(fēng)壓來(lái)促使空氣流動(dòng)而進(jìn)行的通風(fēng)換氣,是一種既環(huán)保又經(jīng)濟的2.2天窗通風(fēng)通風(fēng)方式。采用自然通風(fēng)取代空調制冷技術(shù)至少具有兩方面的意義:英國的 Zimbabwe大學(xué)報告廳的自然通風(fēng)設計,報告廳從座位下是實(shí)現了被動(dòng)式制冷。自然通風(fēng)可在不消耗不可再生能源情況下降進(jìn)風(fēng),頂部設中央拔風(fēng)口,通過(guò)天窗進(jìn)行自然通風(fēng)低室內溫度,帶走潮濕污濁的空氣,改辮室內熱環(huán)境;二是可提供新2.3雙層屋面通風(fēng)鮮、清潔的自然空氣,有利于人體的生理和心理健康。傳統的建筑平屋頂屋面使用磚架空的隔熱層隔熱,無(wú)法利用熱壓自然通風(fēng)的實(shí)現方式主動(dòng)通風(fēng)。設于坡屋頂的隔熱夾層,在屋面受太陽(yáng)輻射時(shí),夾層內空氣自然通風(fēng)的原理在很早的時(shí)候就被利用。人們常說(shuō)的“傳堂風(fēng)”即溫度升高,熱空氣沿著(zhù)傾斜屋面上升,冷空氣從尾面下檐補充在熱壓使利用風(fēng)壓在建筑內部產(chǎn)生空氣流動(dòng)。在一些濕熱地區,自然通風(fēng)的及風(fēng)壓的作用下形成自然通風(fēng),帶走了太陽(yáng)對屋面的輻射熱量。重要性甚至影響了建筑的外部形象。如西雙版納傣族民居。目前,建筑24鳳帽中常用的自然迺風(fēng)實(shí)現方式主要有以下幾種風(fēng)帽是自然進(jìn)排風(fēng)系統的入口或出口,它利用風(fēng)力或溫度差造成1.1利用風(fēng)壓實(shí)現自然通風(fēng)的正壓或負壓,加強進(jìn)排風(fēng)能力的一種裝置。風(fēng)帽可以裝在需要局部風(fēng)壓是自然通風(fēng)最基本的動(dòng)力之一。在具有良好的外部風(fēng)環(huán)境的通風(fēng)的地方,也可以裝在頂上,促進(jìn)全面進(jìn)排風(fēng)。進(jìn)風(fēng)型風(fēng)帽是在外地區,風(fēng)壓可作為實(shí)現自然通風(fēng)的主要手段。在我國大量的非空調建界風(fēng)壓的作用下能向內部空間引風(fēng)的風(fēng)帽。特點(diǎn)是能利用任何方向吹來(lái)的風(fēng),將室外氣流導向內部空間。排風(fēng)型風(fēng)帽是在外界風(fēng)壓的作的建筑處理手段。風(fēng)洞試驗表明:當風(fēng)吹向建筑時(shí)因受到建筑的阻用下風(fēng)帽本身產(chǎn)生負壓,從空間內部向外排風(fēng),特點(diǎn)是從任何水平方擋會(huì )在建筑的迎風(fēng)面產(chǎn)生正壓力。同時(shí),氣流繞過(guò)建筑的各個(gè)側面及向吹來(lái)的風(fēng)作用在風(fēng)帽上風(fēng)帽都產(chǎn)生吸力向外排風(fēng)。應位置產(chǎn)生負壓力。風(fēng)壓通風(fēng)就是利用建筑的迎風(fēng)面和25附加通風(fēng)背風(fēng)面之間的壓力差實(shí)現空氣的流通。這是一種靈活的解決自然采光與自然通風(fēng)矛盾的方法。有時(shí)建筑壓力差的大小與建筑的形式建筑與風(fēng)的夾角以及建筑周?chē)沫h(huán)表面上開(kāi)的采光窗的面積雖然滿(mǎn)足室內自然采光的要求了,但在某個(gè)境有關(guān)。如果希望利用風(fēng)壓來(lái)實(shí)現建筑自然通風(fēng),首先建筑要有理想時(shí)間段如夏季即使將窗戶(hù)完全打開(kāi)也無(wú)法滿(mǎn)足室內育然通風(fēng)的要求的外部風(fēng)環(huán)境(平均風(fēng)速一般不小于34ms)。建筑要選擇適宜的朝向這時(shí)可以設計一些附加通風(fēng)窗。他們是不透光的保溫隔熱材料制成和布局的形式,建筑布局方式在平面上有并列式、錯列式、斜列式(統的,可以自由開(kāi)閉,平時(shí)關(guān)閉不用,在室內無(wú)法滿(mǎn)足自然通風(fēng)要求時(shí)才稱(chēng)為行列式)、周邊式和自由式,一般來(lái)說(shuō),建筑的朝向應與當地夏季打開(kāi)使用主導風(fēng)向保持合適的角度,更有利于自然通風(fēng)。建筑進(jìn)深不應過(guò)大3.與建筑的自然通風(fēng)相關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題般宜小于14m),這樣易形成“傳堂風(fēng)”。其次要組織好建筑平面和開(kāi)口31自然通風(fēng)與機械迺風(fēng)相結合。并不是所有建筑都將自然通風(fēng)的位置及面積,為了引風(fēng)入室,爭取穿堂風(fēng),要從平面、剖面及建筑細的設計作為設計考慮的重點(diǎn)。對于一些大型的體育場(chǎng)館、展覽館、商業(yè)部來(lái)考慮,如內外建筑構件要盡量通透,盡可能把門(mén)窗對齊布置在一建筑等,由于通風(fēng)路徑較長(cháng),空氣流動(dòng)阻力較大,單純依靠自然通風(fēng)不條直線(xiàn)上,這樣可以減少氣流阻力、保證風(fēng)速,使通風(fēng)流暢;開(kāi)口面積足以實(shí)現自然通風(fēng)。同時(shí),某些建筑環(huán)境、建筑功能可能對建筑通風(fēng)有應大,減小開(kāi)口邊緣阻力?，F比之下外推窗比推拉窗好,圓滑漸縮的開(kāi)特殊的要求,如研究所或實(shí)驗室,這時(shí)需要考慮機械通風(fēng)。因此,當我口比銳緣開(kāi)口好們?yōu)榻ㄖ淖匀煌L(fēng)設計尋找合適的策略時(shí),要清楚它可能產(chǎn)生的不2利用熱壓實(shí)現自然通風(fēng)足。自然通風(fēng)與機械迺風(fēng)結合設計時(shí),應當使自然通風(fēng)取得盡可能大自然通風(fēng)的另一原理是利用建筑內部空氣的熱壓差——即通常的成效,從而節省能源,保護環(huán)境所說(shuō)的煙囪效應—來(lái)實(shí)現建筑的自然通風(fēng)。利用熱空氣上升的原32風(fēng)的垂直分布帶來(lái)的問(wèn)題。風(fēng)的垂直分布特性使中庭、天井等理,在建筑上部排風(fēng)門(mén)可將污濁的熱空氣從室內排出,而室外新鮮的空間比較容易實(shí)現自然通風(fēng)。但在建筑內部,如果設計有高度較高的冷空氣則從建筑底部被吸入。中庭,煙囪效應使得下層熱空氣上升,往往導致下部空間的采暖效率熱壓作用與進(jìn)、出風(fēng)口的高差和室內外的溫差有關(guān),室內外溫差變低,采暖效果變差。對于高層建筑的中庭、天井等空間,還會(huì )出現風(fēng)和進(jìn)、出風(fēng)口的高差越大,則熱壓作用越明顯。在建筑設計中,可利用速過(guò)大造成素流的現象建筑物內部的貫穿多層的豎向空腔—如樓梯間、中庭、拔風(fēng)井等滿(mǎn)3.3建筑通風(fēng)與遮蔽物。綠化樹(shù)木、圍墻、隔斷或拱廊等設在建筑足進(jìn)排風(fēng)口的高差要求,并在頂部設置可以控制的開(kāi)口,將建筑各層易產(chǎn)生氣流剝離的角度及周?chē)?會(huì )產(chǎn)生遮蔽作用。建筑周?chē)臉?shù)木種的熱空氣排出,達到自然通風(fēng)的目的。與風(fēng)壓式自然通風(fēng)不同,熱壓式類(lèi)布置方式在一定程度上都會(huì )影響自然通風(fēng)的效果。一邊或兩邊行自然通風(fēng)更能適應常變的外部風(fēng)環(huán)境和不良的外部風(fēng)環(huán)境列式布置的樹(shù)木有利于建筑物的通風(fēng),但如果三面都圍以樹(shù)木,房間3風(fēng)壓與熱壓相結合實(shí)現自然通風(fēng)的通風(fēng)效果便會(huì )受到影響;當房屋迎風(fēng)面的窗前種植樹(shù)木時(shí),如果樹(shù)在建筑的自然通風(fēng)設計中,利用風(fēng)壓和熱壓進(jìn)行自然通風(fēng)往往是叢把檐口擋住則會(huì )把風(fēng)引向頂棚,若樹(shù)叢距外墻有一定距離那么吹互為補充,密不可分的。由于室外的風(fēng)速和風(fēng)向是經(jīng)常變化的,不是一來(lái)的風(fēng)很有可能大部分越過(guò)窗戶(hù)從屋頂穿過(guò);在窗臺前45-5m以?xún)葌€(gè)穩定的因素。為了保證自然通風(fēng)的設計效果,根據我國采暖通風(fēng)和種植的灌木,則可引導風(fēng)吹向室內?？諝庹{節設計規范的規定,在實(shí)際計算時(shí)僅考慮熱壓的作用,風(fēng)壓4結論般不予考慮。但是必須定性地考慮風(fēng)壓對自然通風(fēng)地影響。一般說(shuō)來(lái),21世紀是環(huán)保的世紀是可持續發(fā)展的世紀。降低建筑能耗使建在建筑進(jìn)深較小的部位多利用風(fēng)壓來(lái)直接通風(fēng),而進(jìn)深較大的部位贈筑的人工環(huán)境與自然環(huán)境達到動(dòng)態(tài)的平衡將是建筑在滿(mǎn)足了基本的多采用熱壓來(lái)達到通風(fēng)效果使用功能和美學(xué)要求后應追求的吏高目標。因此,注視建筑自然通風(fēng),2與自然通風(fēng)有關(guān)地其他建筑構造將是推行王臥→一應鐳墨創(chuàng )將遍關(guān)注2.1“呼吸"幕墉中國煤化工利用雙層玻璃作為圍護結構,玻璃之間留有一定寬度的通風(fēng)道并設有可調節角度的百頁(yè)是當今生態(tài)建筑界普遍采用的一項先進(jìn)技術(shù),[宋置CNMHG版杜社20他們被稱(chēng)作“雙層皮"幕墻。夏季,打開(kāi)上下進(jìn)排風(fēng)口,通風(fēng)道內的空氣[2】廈云,夏,嘴行鞏北系:抗工業(yè)出版社,2001被加熱,在煙囪效應和一定的風(fēng)壓作用下,熱空氣上升,冷空氣從下層進(jìn)入通道形成自然遁風(fēng);冬季,關(guān)閉進(jìn)排風(fēng)口,減小風(fēng)速,利用雙層玻貴任編輯:王靜]255