城市住宅小区建筑室内外环境与建筑气候的关系探讨

文/李胜平　天津星城投资发展有限有限公司　天津　200000



城市住宅小区建筑室内外环境与建筑气候的关系探讨

文/李胜平天津星城投资发展有限有限公司天津200000

【摘要】随着人们物质生活水平的极大提升，人们对居住环境条件提出了更高的要求，这也在一定程度上促进了城市住宅小区建筑业的发展。住宅小区建筑室内外环境与建筑气候有着密不可分的联系。本文将着重对不同季节室内外的气候特征进行分析，并探究其对室内环境的影响，为我国城市住宅小区的建设与发展提供一个参考与借鉴。

【关键词】城市住宅小区；室内外环境；建筑气候；关系

在城市住宅小区建筑设计过程中，需要考虑到多方面的因素，其中建筑气候是极为重要的一个方面。在进行住宅小区建设时，要对该区域内的气候特征进行综合分析，对各项建筑元素进行整合，从而为人们营造出良好的居住环境[1]。为了探究城市住宅小区建筑室内外环境与建筑气候的关系，以某高层住宅小区为例，采用CFD模拟法，对建筑气候进行分析，供城市住宅小区建筑气候设计参考。

1、研究对象与方法

1.1研究对象概述

该城市住宅小区建筑采用的是周边式布局，共包括7个楼区，其中3、4号楼为正南朝向，其余均为南偏西20度。5、6号楼包括26个楼层，其余为28个楼层。4号楼分为A、B两种户型，为标准三室一厅户型，主要包括主卧、次卧、客厅、书房、厨房、卫生间，两种户型相互对称，房间的布局有一定的差别，窗户位置也不同。

1.2区域气候条件

据有关气象资料显示，该区域夏季以东南风与南风为主，风速一般为1.5m/s；冬季则以西北风与西风为主，风速达到2.3m/s。

2、室外风环境模拟

通常，高层建筑物对地面的风场结构会有一定的影响，甚至在某些区域会出现强风现象，严重影响着人们的室外活动。本次研究严格按照Beaufort风力等级标准，对该小区内的风力进行模拟分析。

2.1夏季室外风环境模拟

该区域夏季风向以南风与东南风为主，风速为1.5m/s。通过模拟分析可以发现，当风向为南风时，2、3、4、5号楼的迎风面与背风面将会呈现出较大的风压差，这对室内通风是极为有利的。而受建筑物的影响，1、6号楼的通风效果较差。当风向为东南风时，除2、7号楼，其余建筑均能够达到良好的通风条件，2号楼则受建筑物影响，通风效果不明显。

2.2冬季室外风环境模拟

该区域冬季风以北风以及西北风为主，风速达到2.3m/s。当风向为北风时，1、6号楼将会受到正面风向吹袭，而为西北风时，除3、7号楼，其余建筑均会受到冷风吹袭，因此，必须对墙面以及窗户实施保温处理，降低冷风环境的影响，营造温暖的室内热环境，为人们提供良好的居住条件。通过对该区域室外风环境的模拟，可以发现，该小区内的风速在不同季节均能够达到5m/ s以下，这在一定程度上保证了室内外通风需求。而在3、4、5、6楼的夹道处，则很可能会受强风区的影响，风速达到19m/s，这对人们的户外活动是极为不利的，甚至会出现安全隐患，因此，针对这种气候条件，在进行城市住宅小区建设过程中，必须充分考虑室外风场的影响，避免在小区局部区域出现强风、高速风，为人们营造出良好的室外活动环境条件[2]。

3、夏季室外环境对室内通风的影响

本次研究对建筑室内外气候进行模拟，夏季南风为1.5m/s，温度设置为28℃，湿度设置为85%闷湿。4号楼包含了两种户型，以10层东户型A、B为研究对象，对其室内气流速度以及温度进行有效的计算，可以发现当夏季室内风速达到1.0m/s，室内具有良好的热舒适度[3]。4号楼A户型中，风速达到1.0m/s的面积占整个室内面积的35%，B户型仅为23%，两者呈现出鲜明的差异，这说明A户型具有良好的自然通风条件，而B户型的自然通风质量相对较差，体现了室外环境对室内通风的影响。

4、窗户对夏季室内通风的影响

为了研究窗对于夏季自然通风的影响，对A户型不同关窗条件下的通风状况进行模拟，并做出相应的计算分析。其具体结果如表1：

表1　A户型开关窗状态下的通风条件计算

当为夏季东南风状态时，风速为1m/s，当A户型的窗户完全打开时，室内风速为1m/s的面积几乎达到整个室内面积的18%，当A户型关闭窗户1，留窗户2时，室内风速大于1.0m/ s的面积可达到13%，当仅打开窗户1，留窗户2时，风速大于1.0m.s的面积仅为4%。

结语：

近年来，我国的城市化进程不断加快，这也在一定程度上促进了城市住宅小区建设的发展。当前，人们对居住环境与舒适度有着更高的要求，因此，在进行城市住宅小区设计时，要充分考虑到室内外环境与区域气候的关系，对建筑元素进行合理安排，保障人们居住的舒适度。本次研究对城市住宅小区的室内外环境气候进行模拟分析，其研究结果对城市住宅小区的建造设计有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]惠劼.甘泉生态住宅小区规划及住宅设计——居住环境规划与建筑设计[J].住区,2014,16(2):97-99.

[2]刘鸣,陈庆周,葛小榕.气候因素对高层居住区室外风环境影响的模拟研究--以大连地区为例[J].城市建筑,2015,7(5):255-256.

[3]董爱萍,何文龙.长江中下游地区气候特性对建设风格的导向[J].世界华商经济年鉴·城乡建设,2013,14(3):431.