绿色建筑中的自然通风

王乃川

（厦门市经纬建筑设计有限公司）

绿色建筑中的自然通风

王乃川

（厦门市经纬建筑设计有限公司）

随着我国建筑行业的发展趋势，绿色建筑大受人们欢迎，大力建设绿色建筑，逐渐成为当代建筑行业建筑建设的主流。在绿色建筑中，自然通风设计是其重要的构成部分。在绿色建筑中合理的进行自然通风设计，能够有效减少资源的耗费量，以达到节能环保的目的，同时推动建筑行业的快速发展。

绿色建筑；自然通风设计 ；热压；风压；节能

1 概述

绿色建筑中的自然通风主要是利用建筑内部和外部的风力、热压所形成的风推进空气流动从而实现通风换气。自然通风主要作用是通过通风换气来改善室内空气质量、实现降温通风功能。自然通风是现在绿色建筑中普遍采用的节约空调能耗、改善建筑热环境的新技术，从而减少能源消耗。采用自然通风，具有重要意义：

⑴实现有效的改变室内温度。当建筑室外的空气温度与室内不同时，利用自然通风能够在不消耗空调系统、电能资源的前提条件下，降低或升高建筑室内温度，交换室内外空气，从而为室内提供适宜、舒适温度。

⑵自然通风能够提供清洁、新鲜的新风，有利于人体心理及生理健康。建筑室内空气质量较低的主要原因是由于新风量的缺少。人体长期处于空调设置的恒温环境下，容易导致抵抗力下降，产生各类疾病。采用自然通风，能够在排除室内浑浊空气的同时，满足人类和大自然交往的心理需求。

2 绿色建筑和自然通风的定义

⑴绿色建筑。所谓的绿色建筑，是指建筑在全寿命的周期之内，在资源上能够进行最大的节约，比如节地、节能、节水以及节材等，能减少污染，对环境进行保护，并能为人类提供舒适、健康以及高效的使用空间，能够做到和睦相处，谐平共生。

⑵自然通风。建筑内部是不是具备通风条件，将对人们的健康起着重大影响。具有通风条件的建筑内部，通过空气的流通以及气流对人体的影响，并通过对室内温度、气温以及内表面的温度，对人们的健康进行间接影响。关于自然通风所产生的作用，人们通常认为有3种功能，且功能不同：第一，热舒适通风。皮肤如果过于潮湿，会引起不舒适的感觉，这类通风可以对皮肤的不舒适起到改善作用，可以帮助体内散热。第二，健康通风。这类通风可以保持室内的空气质量。第三，降温通风。当室内温度比室外温度高时，可以对建筑构件进行降温。根据有关资料表明，当室内与室外的温度相差比较大的时候，开窗达到十分钟以上，就可以对室内空气换气一次，温度相差不大时，大约三十分钟左右会换气一次。热压与风压是自然通风的最基础的条件，因此，为了实现通风，通常依靠三种方法：第一，通过对热压的利用进行通风；第二，通过对风压的利用进行通风；第三，通过对风压与热压的利用进行通风。

①通过对热压的利用进行通风

烟囱的主要作用是拔火拔烟，把烟气排走，净化室内的空气，这就是所谓的“烟囱效应”。而通过对热压的利用进行通风，就是根据以上原理，再根据建筑内部空气密度的差别，冷空气下降，热空气上升的原理，促进自然通风的形成。在热压作用的进行下，进风、出风风口高度的区别，以及室内外的温度差，都会对它产生影响，在温度差越大，高度差也越大的情况下，会使热风通风具有很明显的效果。

②通过对风压的利用进行通风

这里所说的风压，是指空气流在受到外物阻挡的情况下所产生的静压。当风面对着建筑物正面吹袭时，建筑物的表面会进行阻挡，这股风处在迎风面上，静压自然增高，并且有了正压区的产生，这时气流再向上进行偏转，并且会绕过建筑物的侧面以及正面，并在侧面和正面上产生一股局部涡流，这时静压会降低，负压差会形成，而风压就是对建筑背风面以及迎风面压力差的利用，压力差产生作用，室内外空气在它的作用下，压力高的一侧向压力低的一侧进行流动，并且这个压力差与建筑与风的夹角、建筑形式、四周建筑布局等几个因素关系密切。

⑶通过对风压与热压的利用进行通风。

建筑中能够产生自然通风，经常是在风压与热压共同作用情况下进行的，只是由于它们之间作用的程度不一，所以对建筑物整体自然通风的作用也不同。对于热压而言，由于它具有的相对稳定性，更容易产生烟囱效益的拔风作用；对于风压作用而言，因为经常受到地方风、大气环流以及周围形状、建筑形状的影响，所以比较不稳定。因此，当热风与风压同时作用的情况下，甚至可能有减弱通风效果的状况出现。当热压与风向作用的流线方向保持一致时，它们之间会相互促进；反之，它们之间就会产生阻碍作用，并且对自然通风产生影响。

3 绿色建筑中的自然通风设计

3.1 进风口窗户的面积大小以及窗口的朝向问题

室内空气的流动主要受到进风口窗户面积大小以及窗户朝向的影响。要想使得绿色建筑室内空间具有良好的通风性，就要对进风口进行合理的设计，使得进风口的面积小于出风口面积，两者之间的差距值最好控制在10m2左右。另外，要对绿色建筑窗口的朝向进行合理的设计，如果绿色建筑的窗户设计在相邻的两面墙上，则可以直接对着风向进行开窗处理，而如果将窗户设计在相对的两面墙上，则房间的方向就不要顺着主导方向开窗。在绿色建筑中利用窗户进行自然通风，要严格注意窗户的设计位置，使得室内空间可以形成一定的风压，利用加大的风压对较小的风压进行推动，就会产生自然通风。

3.2 利用双层玻璃幕墙

就节能的效果来说，外遮阳设备要比内遮阳节能效果要好。但是外遮阳设备的造价较高，而且对于建筑的美观度也有一定的影响，因此，在绿色建筑通风设计中并不常用。而采用内遮阳进行通风设计，其节能的效果又不太理想，所以可以将两者进行结合，采用双层玻璃幕墙，来进行通风设计，这主要是利用了双层玻璃之间留有的一定空隙，来实现的自然通风。在夏季的时候，建筑室外的空气温度较高，而室内的空气温度则较低，冷热空气的交替会在双层玻璃幕墙中形成一定的风压，从而实现自然通风。而在冬季时，双层玻璃幕墙之间会吸收太阳光的温度，形成一定的温室环境，利用自然阳光的温度，使得维护结构表面的温度得到提升，使得室内温度得到有效的保存，从而有利于降低热能的消耗，实现节能的目的。在绿色建筑中，利用双层玻璃幕墙进行节能，主要的应用优势包括以下几个方面：首先是利用双层玻璃幕墙可以实现夜间的自然通风；其次双层玻璃幕墙对于噪音可以产生有效的阻隔作用，使得建筑室内不会受到噪音的严重影响，从而保障人们的休息；最后，双层玻璃幕墙能够减少开窗通风，对室内的温度能够进行有效的控制，不会因为开窗通风而对室内温度造成影响，这样能够有效减少热能的消耗，以达到节能的目的。

3.3 利用中庭

在现代建筑中，中庭设计逐渐受到人们的重视，很多的建筑中都会设计有中庭结构，之所以设计中庭是为了有效提高建筑的采光度和增加室内空间的美观效果，但是如果在进行中庭设计的时候，出现设计上的失误或者是中庭结构的设计不够规范，那么不仅会使得中庭的作用无法有效的发挥，还会使得能源的消耗加剧，不利于节能工作的开展。所以，在进行中庭设计时，要注意利用中庭的热压作用，使得中庭可以实现自然通风，充分利用中庭的自然通风性能，以降低绿色建筑中中庭建设对能源的消耗，从而实现绿色建筑的可持续发展。

3.4 屋顶部分

屋顶是建筑设计中重要的构成部分，在绿色建筑中，屋顶的形式也决定了其节能的效果。同时不同的屋顶形式也会产生不同的自然通风效果，对于通风来说不同的屋顶形状会对建筑室外的风压造成影响，同时也对自然通风效果造成影响。在选择屋顶形状时，要尽量选择翼形屋顶等结构形式，促使外界气压形成高压区和低压区，并辅助于机械通风器从而促进建筑自然通风效果的实现。依据相关实验结果表明，屋顶形状和高度对室内气流的分布和流速也具有重要影响，通过合理设计屋顶高度和屋顶形式，可以改善建筑自然通风效果，最大限度实现建筑节能。

4 自然通风的节能和绿色建筑的低能耗之间的联系

绿色建筑其实就是一种环保建筑，并且可持续发展，绿色建筑也可以称为生态建筑，在建筑的全生命周期内，绿色建筑是以对能源的充分利用以及节约能源作为目标，并且为人们提供健康、舒适的生活环境以及工作空间。绿色建筑以低能耗的技术策略，减少了对自然环境的影响。绿色建筑采用了绿色技术与环境技术，不仅能减少建筑能耗，还能充分地对自然资源进行利用，而自然通风作为舒适、健康以及节能的室内环境的调节方式，成为绿色建筑不可缺少的一项内容。作为一种生态技术，自然通风在实际的运用时，要结合建筑材料、太阳能、自动控制以及自然采光等特点，并通过对计算机模拟技术的运用，根据实际案例进行研究。随着人们对生态技术的追求，人们对于这种健康、廉价的自然通风将会越来越喜欢，并且会更多地被利用。

5 结语

在建筑设计时通风问题将会更具复杂性，可能不再是简单的通风换气而是要考虑更多舒适性问题，比如怎样消除PM2.5，怎样降低室外的噪音传入室内等。绿色低碳已经是建筑行业的主流发展趋势，实现绿色设计理念，不仅将享有巨大的市场份额和可观的利润来源，更是对中国未来社会发展的一种责任，所获得的也将是经济效益和社会效益的双丰收。●

［1］王英童.探寻适应地域性特点的通风策略［J］.低温建筑技术，2009.31.

［2］杨晖.绿色建筑中的自然通风［J］.节能与环保，2003.5.