广州近代住宅天井通风设计及现代应用

论文摘要

广州属于亚热带气候,全年高温高湿,建筑十分注重自然通风。夏季的东南季风以及因地形产生的水陆风和山谷风为城市带来有利室外风,具有优良的通风潜力,但是,仍然存在许多不利通风的因素,如静风天气、建筑高密度集中等。有效的天井通风设计可以使住宅保持一定的自然通风,缓解闷热感。在广州近现代的发展中,涌现出大量优秀的住宅建筑,在历史、艺术、科学等方面具有珍贵的研究价值。在这些建筑里,多数是高密度的低层住宅。天井解决了住宅因高度集中而产生的采光、通风等设计难题,同时它也成为了人们的生活场所。为了进一步了解广州近代住宅的天井通风设计,笔者挑选了四栋具有代表性的近代住宅,分别是：1.宝华路十六甫西二巷23号张活游故居,2.沙面北街39、41号建筑,3.惠新东街西侧并联式住宅,4.恩宁路逢庆首约16号竹筒屋,根据它们的实际现状进行通风实测或运用CFD （Computational Fluid Dynamics）软件--AIRPAK进行通风模拟。经过分析归纳,归纳出将天井布置在建筑不同位置时的通风模式,以及总结出天井通风设计的十点经验：1、室内风道应尽量单一顺畅,天井应尽量布置于主要风道上；2、可以利用兜风的构建,将室外风引入天井,加强风压穿堂风；3、应保证天井出风口面积不小于入风口面积,并保持室内风道的畅通；4、室内向天井的开窗面积应尽量大,有利于室内通风换气；5、天井应该成为建筑的冷源,布置水源或种植植被可以加强冷源的效果,有利于热压通风的形成,同时也可美化环境；6、天井的上部可增设蓄热系数较大的构建,使天井竖向空间温度差加大,加大热压通风的拔风效应；7、可在天井旁设置向天井开窗的楼梯间,可成为天井的辅助冷源,形成热压通风,三跑楼梯间效果更佳；8、天井的高宽比宜设为3：1至5：1,有利于防晒,也有利于形成热压通风和风压通风的拔风效应；9、当层高为3m至4m时,天井的有效通风楼层为二至三层,高于三层的整体通风效果下降；10、布置多个大小不同的天井可以产生不同的温度差,可促成各天井间的热压通风,但间距不能过大或过小。相对于天井在高层、超高层建筑上的设计局限性与实用性,天井通风设计手法更适用于低层高密度的住宅建筑类型。村镇建设是农村和小城镇向城市发展的过渡,也是我国实现大范围现代化的重要一环。近年来,我国村镇人口逐渐增多,村镇住宅建筑有着低层高密度的发展趋势。天井通风设计可以应用到村镇建设中,优化其室内环境,体现节能、节地、可持续性的发展原则。笔者根据上述总结的天井通风设计经验,以广东省建设厅组织的社会主义农村住宅设计竞赛为背景,设计了一栋三层高的并联式住宅,并用AIRPAK进行了通风模拟检验,结果显示天井在该住宅中起到较好的通风效果。说明了天井通风技术经过巧妙的设计,确实能适用于现代建设。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和目的
• 1.1.1 天井通风的应用价值
• 1.1.2 优化我国村镇发展建设
• 1.2 国内外研究综述
• 1.2.1 国外研究综述
• 1.2.2 国内研究综述
• 1.2.3 研究小结
• 1.3 论文研究范围与研究方法
• 1.3.1 研究范围
• 1.3.2 研究方法
• 第2章 广州近代住宅天井通风测量分析
• 2.1 广州气候环境
• 2.1.1 广州的气候特征
• 2.1.2 广州住宅的气候适应性
• 2.2 住宅通风基本原理
• 2.2.1 风压通风
• 2.2.2 热压通风
• 2.2.3 风压与热压组合通风
• 2.3 广州近代住宅天井通风测量与分析
• 2.3.1 研究对象与测量方法
• 2.3.2 宝华路十六铺西二巷23号张活游故居
• 2.3.3 沙面北街39、41号
• 2.3.4 惠新东街西侧并联住宅
• 2.3.5 恩宁路逢庆首约16号竹筒屋
• 2.4 广州近代住宅天井通风设计特征
• 2.4.1 天井在建筑尽端
• 2.4.2 天井在建筑中部
• 2.4.3 天井的高宽比
• 2.5 住宅天井通风设计总结
• 第3章 天井通风设计在现代的应用
• 3.1 天井通风的现代适用性
• 3.1.1 天井在现代的适用性分析
• 3.1.2 适用条件
• 3.2 天井通风在低层高密度住宅的应用
• 3.2.1 村镇住宅的设计要求
• 3.2.2 设计成果与设计思路
• 3.2.3 CFD通风模拟测试
• 3.3 本章小结
• 第4章 结论
• 4.1 全文总结
• 4.2 研究的不足与展望
• 4.2.1 研究的不足
• 4.2.2 未来研究展望
• 参考文献
• 致谢