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摘要:随着社会的进步,科技的发展,人们对于自然绿色环境的追求也越来越向往,使得自然通风在建筑设计中的应用越来越广泛。自然通风在建筑中不仅仅改善了室内的空气问题,同时还调节了室外的环境问题。这种自然通风受到很多人的关注,相信随着技术的发展,自然通风技术一定会在建筑设计中取得理想的成绩。
关键词:建筑设计;自然风技术;应用
引言:
人是离不开自然的,人类无论是吃穿住用都和自然息息相关。从人类的进化中就能发现,人只有和自然和谐相处才能获得稳定的生活。随着生态环保理念的深入人心,与自然和谐相处渗入到了人类生活的方方面面。建筑设计也不例外。在建筑设计中,自然风的利用受到了重视。
1自然风与建筑设计的相关性具有的特点分析
1.1自然风对建筑设计的积极特点
首先,提供新鲜的空气;自然风能够为建筑的室内提供充足的氧气,并且能冲散室内的异味,同时稀释室内空气中二氧化碳的含量,为人提供一个宜居的环境。其次,自然风能为建筑物以及使用者提供被动式的降温,人们对建筑的采暖及降温需求是不同的,并且不同地区的要求也是不同的。在25℃及35℃内,人们身体的自我调节功能使得对流降温是最主要的途径。由于我们国家南北跨越的幅度比较大,这也使得我们在进行建筑设计时需要考虑不同的通风选择。
1.2自然风对建筑设计的消极特点
受外界因素的影响,自然风也会对建筑及使用者带来一定的负面作用:第一,渗透性;建筑物易受自然风带来的外界环境影响,比如潮湿地区的自然风会将潮湿的空气吹进室内,寒冷的地区则会使得室温快速下降。第二,外部环境较差时,自然风会将污染的空气吹入室内,对人们产生了负面的影响。第三,建筑物布局不合理,自然风会在建筑间形成风旋,这些不必要的紊流会影响到人们的正常生活。
1.3风速及空气压力分析
自然风的风速一般都是距离地面越高,风速也会加强,同时,较高的风速也能带走建筑物的热量,建筑设计也需要对风速进行必要的控制,比如植树或是设置一定的人工屏障来实现降低风速的目的。
2自然通风的功能
2.1热舒适通风
热舒适通风主要是通过空气的流通加快人体表面的蒸发作用,加快体表的热散失,从而对建筑物之内的人类起到降温减湿作用。这种功能与我们夏天吹电风扇的功能类似,但是由于电风扇的风力过大,且风向集中,对于人体来说非常不健康。通过自然通风的方式可以通过空气的流通较为舒缓的加快人体的体表蒸发,尤其是在潮湿的夏季,热舒适通风不仅可以降低人体的温度,还可以解决体表潮湿的不舒适感。
2.2健康通风
健康通风主要是为了为建筑物之内的人类提供健康新鲜的空气。由于建筑物内属于一个相对密封的环境,再加上有各种人类活动,导致其中的空气质量较差。或者一些新建的建筑物,所使用的建筑材料当中本来就含有较多的有害物质,如果长时间不进行空气流通,就会对其内的人类的健康造成威胁。自然通风所具有的健康通风功能,可以有效地将室内的浑浊空气定期置换到室外,从而保证室内的空气质量,保护建筑物之内的人类健康。
2.3降温通风
所谓降温通风,就是通过空气流通将建筑物内的高温度空气与室外的低温度空气进行热量的交换。一般来说,在建筑采用降温通风的时候,要结合当地的气候条件以及建筑本身的结构特点进行综合考虑。对于商业类的建筑,要过渡季节要充分进行降温通风,而对于住宅类的建筑,在白天应该尽量避免外界的高温空气进入建筑物,而到了晚上可以使用降温通风来降低室内温度,从而减少空调等其他降温设备的能耗。
3建筑设计中自然风技术的应用
3.1表皮结构设计
3.1.1双制式玻璃幕墙
集中式立面和通风技术是双制式玻璃幕墙的主要组成部分。在冬季,当冷空气从室外流入室内的时,冷空气先要进入进气区与阳光预热,随后通过对流器的传导到达室内,由另一侧排放的气流,先要经过对流器排放至排气区,之后经由出气孔流向室外,两者对流的共同进行形成了双制式玻璃幕墙。对流器不仅仅局限于吸收阳光辐射,还能够完成预热空气;在夏季,上述系统主动向微制冷系统转化,空气经过预冷的方式进入室内,在源头处防止高温进气造成冷消耗增加的情况。
3.1.2外挂式玻璃幕墙
这种幕墙是众多玻璃幕墙中最简单的形式。当外墙外皮范围在300mm到2000mm时,确定间距,需要考虑建筑物外墙方式,连接构造方式和建筑平面模式这三个重要因素。处在双层玻璃之间的区域,不需要进行横向切割和水平切割,这一点是需要在实际应用中注意的。通过实践的结果可以得出,外挂式玻璃幕墙对噪音的隔绝能力较强,但双层玻璃件不具备组织性,导致建筑物的热环境并没有明显的改善,所以目前这种外挂式玻璃幕墙主要应用在噪音隔绝中。
3.1.3走廊时玻璃幕墙
在水平划分时以“一层”为单位是走廊式玻璃幕墙的主要特点,基于这个特点,建筑物在每层的外墙都会有对应的外挂式走廊,而且在每个楼层均设立可以进出风的调节口并配有盖板。在自然风流向风口时,对立面进出风口和水平方向进出风口进行错开设置,避免进气和排气互相干扰的情况发生。
3.2建筑门窗的设计
建筑的自然通风大多都是通过门窗来完成的,一般情况来讲,进入到建筑室内的风量大小都是取决于窗户开启面积的大小以及自然风在立面竖向分布的情况。窗户的开启控制也体现了建筑设计的灵活性,使得建筑的使用者能够对建筑通风的一个控制,结合室内外环境的温差来对室内采光及通风环境进行调整。建筑在设计时尽量不要考虑全封闭的设计,窗户尽量要可以开启,需要仔细的选择窗户的位置。能有效减少空调的使用,实现了节能的目的。同时,建筑的平面进深尺寸不宜过大,能有效的形成过堂风。这也要求在设计时就要对热压机风压进行考虑,减少阻碍自然风的影响因素,形成有利的通风条件。需要注意下面的问题:有些装修为了美观将气窗取消,换成了固定窗,将平开窗换成推拉窗,这会导致通风口面积的缩小;还有就是为了做吊顶的造型,加大房间的进深尺寸、封闭阳台等等现象,这些都会造成自然通风的阻碍,需要在设计中重点注意。
3.3建筑中庭的设计
建筑中庭可以调节室内气温,减少建筑能源消耗,主要应用在各类公共建筑中。一般在进行建筑中庭设计时,会采用大面积玻璃维护结构,使阳光穿透建筑物内且阻挡建筑物中的辐射长波,避免外溢热量,有效的保证冬季室内建筑物的温度;在建筑设计中加入中庭可以加快烟囱效应的运行,实现建筑物内与室外的空气互流,为房屋拥有者减少空调费用。为了防止建筑物内进入大量寒风,设计人员应注意合理的设计建筑中庭。
3.4通风换气塔的设计
利用热压通风原理来设计风塔,可以通过烟囱效应触发塔内空气的流动。在夏季时,塔内温度过高,烟囱效应将建筑物内空气抽至塔顶换回室外的凉风,可以保证及时在无风天气建筑物内部也可以进行气流互换。在风塔的下部加入水景会带来更好的通风体验,水蒸发变成水蒸气的过程吸收了空气中的热能,使风塔内部的空间温度差降低,加快空气流动的速度,改善建筑物内过于干燥的空气环境。
结束语
综上所述,分析了自然风具有的特点,同时也分析了自然风在现代的建筑设计中的科学应用能够作为一种可再生的清洁能源,建设了环境的污染,表明自然风在现代建筑理念设计当中具有非常好的发展前景。当然,如何有效的将自然风和建筑设计科学合理的结合,这是我们建筑设计师当前应当解决的一个难题,虽然,现在我国在建筑设计与自然风的结合方面取得了一定的成绩,但还有很多地方需要去改善。
参考文献:
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