浅议建筑通风节能设计要点与分析

■许 铎 ■西安建筑科技大学，陕西 西安 710055

近年来，我国的建筑市场上掀起了环保、可持续发展的风气。随着“节能理念”不断深入，建筑节能也变得尤其重要。建筑通风节能也是建筑节能的重要组成部分，建筑设计人员应该从各个方面考虑建筑节能，优化现有的建筑能耗体系。

1 传统建筑通风设计的缺陷

我国的建筑行业拥有较长的发展历程，建筑样式和风格也不断发生变化。由于技术存在局限性，很多建筑的内部格局并不合理。以建筑通风为例，其传统的建筑设计主要存在以下几个方面的缺陷。

功能弱化。传统的建筑通风设计功能性不足是其缺陷的主要原因，很多设计人员受困于技术等原因，不能充分了解建筑通风的相关资料，致使设计方案与实际施工存在较大偏差。设计人员为了提升施工效率和施工进度，简化室内的通风系统，这样不仅减弱了建筑通风的效果，还会影响通风系统的正常运行。这种设计缺陷不仅会导致室内通风效果不佳，也不符合现有的绿色节能建筑的理念。

能耗过大。传统的建筑通风大多是使用空调来调节室内气流组织和室内气温，使用空调系统虽然能降低室内温度、改变室内空气流动形式，但这种空气调节方式需要消耗大量的电量，尤其是在大型的商场和医院以及公共建筑。同时，空调在后期维护也需要大量的人力和财力。除此之外，工程中的设计失误、监理单位没有按照行业标准核查，这些情况都会增加后期维护的成本，造成资源的浪费。

空气污染。走可持续发展的绿色道路是建筑行业的终极目标，也是建筑行业现阶段发展的主要理念。在无氟空调进入市场之前，很多建筑内部的空调系统都使用氟利昂作为制冷剂，但大量使用氟利昂会破坏地球的臭氧层，对大气造成污染。同时，由于空调系统常年运行在密闭的环境中，大量细菌和有害物质会藏匿在空调系统中，一旦空调运行就会造成室内空气污染，危害人体健康。

成本增加。传统的建筑通风设计，由于设计本身的缺陷和设备性能的影响，会提升施工成本。例如:建筑通风设计人员忽略了实际施工中的问题，从而引起施工成本增加，最终会导致设计、施工、运行的各项工作量的增加。这种设计缺陷不仅增加了施工成本，也不能保证空调系统正常运行。

2 建筑通风节能设计的优点

随着施工技术的革新，我国的建筑行业也应该不断提升自身的设计和施工水平。环保、降耗这些都是我国建筑行业需要实现的根本目标，这些目标从侧面促进了建筑通风设计水平。建筑通风节能设计的优点主要体现在以下几个方面。

增强制冷效果。在设计建筑室内通风时，使用相关节能方式可以提升室内的制冷效果，以此达到被动式制冷的效果。例如:室外的温度较低，通风系统开始工作，以此降低室内的温度，并将室内的有害气体排出。这种被动式制冷，可在低耗电和无耗电的情况下，利用自然通风的原理，保证室内的温度和湿度处在最适宜的情况下。

提升空气质量。就目前而言，绝大多数建筑都是依靠内部空调系统调节室内的温度和湿度。空调系统只能调整室内的温度，但其无法将新鲜的空气带入室内，人体长时间处在这种环境中会引起“空调病”。而采用建筑自然通风就可以解决这种问题，在保证人体健康的同时，还可以降低房屋的总体能耗，可谓一举两得。

节约能耗。我国是世界上的能耗大国，如何实现节能减排是各个行业今后需要解决的主要问题，而建筑通风节能恰好能够解决这一问题。利用自然通风可以大大节约建筑能耗，据相关统计显示，使用节能通风系统所消耗的电能要比传统的设计通风系统节约三成左右。在节约能耗的同时，也减少了项目的投资成本。

3 如何实现建筑的自然通风节能

3.1 建筑自然通风节能设计方法

建筑自然通风节能设计方法可以通过建筑体的幕墙、平面屋顶通风以及风帽三个方向考虑。

建筑体幕墙是现阶段较为实用的自然通风节能方法之一。在留有缝隙的双层玻璃中预留通风风道，并配上可变式百叶。这种通风方式极大的提升了室内的通风效果，例如:室内温度过高时，用户可以打开上下排风口，由于风压效果，冷空气就会从下层进入风道，从而实现自然通风的目的。而在寒冷的冬天，这种建筑体幕墙也可以发挥作用。例如:为了不降低室内温度，还要保证室内空气流通，就可以关闭排风口，调节百叶角度，让阳光直射在双层玻璃中，这可以让更多的热量保存在玻璃之中，起到保温的效果。

北方的建筑物大多是平面屋顶，设计人员可以利用平面屋顶进行自然通风节能设计。例如:在平面屋顶上设置坡面的隔热层，当气温升高时，通过压力作用产生的上升气流会带走一部分热量;同时，较重的冷空气会从坡面隔热层的下方进入，冷空气和热空气交互流动形成的对流可以有效降低室内的温度。

对风帽结构进行设计也可以有效提升自然通风效果，以此实现节能目标。风帽一般设置在建筑的屋顶，风帽通过风力或者温差产生动力，带动风帽运行，以此实现通风换气的目标。依据风帽的功能可分为进风冒和排风帽两种类型，设计者可依据实际的施工情况设计风帽的位置。风帽可将水平吹来的风导入到室内，并通过压差作用将室内废气排出到室外，以此实现通风、降温的目的。

3.2 建筑自然通风节能设计的其他问题

在设计人员眼中，自然通风方式不仅节能还能提升室内的通风效果，但是在城市密集的建筑群中，自然通风的效果还很有限。要想达到人体舒适的环境，还需要引入机械通风。例如:在较为大型的商场和体育馆，由于该类建筑面积过大，完全依靠自然通风不能满足温度要求，就需引入机械通风。

在建筑中引入自然通风能够实现节能，但是自然风的垂直分布会产生不良影响。在建筑物中设立中庭，有利于建筑物内部和外部实现自然通风，但中庭设计过高就会产生烟囱效果。即是热气流上升过多，全都聚集在建筑的顶部，尤其在冬季，中庭过高的建筑会造成不良的采暖效果。

3.3 案例分析

本案例是对朝南封闭的阳台进行建筑通风节能设计，目的是为了增强阳台通风能力，降低南面阳台温度。在施工中有以下三个方案:一是在夏季白天打开阳台外窗，并利用遮光措施，促使空气形成对流。在这种条件下，阳台的温度等同于室外温度，而在夜间也采用这种方式进行通风降温;另一种方案是在夏季晚间温度较低时，开启阳台外窗进行通风;并在白天使用遮光设施，并将阳台窗户全部关闭。这两种方案全是不增加任何通风量实现降温过程，通过相关模拟软件分析，对于南向的阳台可以采用外遮光加不全落地窗的形式，即可以避免阳台过热的现象。

第三种方案是通过增加通风量的方法实现，在夜间可以打开窗户并在白天关闭阳台窗户，打开通风口，利用这种小空间进行室内外换气，即可以将室内的热量排出。同时，还可以使用发射率较高的遮光器械，可以大大减少阳光进入室内，将阳台的温度控制在合理的范围内。

4 结语

总而言之，随着我国对建筑通风节能的要求越来越高，设计者在建筑通风设计中要更注重布局的合理性。为了进一步节省成本，提升节能效率。自然通风更适用于现有的建筑节能通风设计，因此在现有设计中应多采用自然通风加机械通风。但建筑设计人员应该依据基本的自然规律，合理的引用自然通风，避免因布局不合理导致通风效果不佳的问题，以此为建筑节能做出更多的贡献。

［1］黄丹程.建筑自然通风节能设计浅析［J］.建筑发展导向.2011.(22).

［2］李平.建筑自然通风技术及应用［J］.中国科技博览，2010.(16).