采用自然通风对建筑节能的作用分析

赵众　李建福　石平平

摘 要：我国目前建筑耗能约占总耗能的28.7%，其中通风耗能又是其中的主要部分自然通风是一种重要的节能方式，如何采用自然通风更是一个设计师应该考虑的重点。本文以云南某活动中心为例，对自然通风对建筑节能的作用进行分析，为此后同类型的建筑提供一些参考经验。

关键词：建筑耗能;自然通风;分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.061

0 引言

合理利用能源、降低能耗被列为经济发展的重大课题。节能工作是一种特定形式的“能源开发”，是解决能源供应紧张、保护能源资源、保护环境的有效途径[1]。采用自然通风，改善建筑物内的空气质量，减少空调的使用，可以降低能耗，达到节能目的，对建筑节能及营造绿色健康的居住环境贡献潜力巨大[2]。因而在当今空调技术和机械通风普遍运用之下，我们更加应该注重自然通风研究。

1 项目概况

该项目地处昆明，日照长、霜期短、年平均气温15℃，年均日照2200小时左右，无霜期240天以上。气候温和，夏无酷暑，冬无严寒，四季如春，气候宜人，年降水量1450mm。项目设计为两栋多层新建建筑，总建筑面积37757.00m?，地上建筑面积28121.00m?，地下建筑面积9636.00m?，建筑占地面积9641.00m?。

2 采用自然通风对建筑节能的作用分析

中国建筑气候分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区五种建筑热工分区。杨娟等[3]分别选取了哈尔滨、北京、上海、广州和昆明为代表城市，对5种不同热工城市进行自然通风潜力进行研究，得出温和地区和夏热冬冷地区依靠自然通风在降温和改善室内空气质量上潜力巨大。本工程所在地夏无酷热、冬无严寒属于温和地区，所以适合采用自然通风，减少空调和排风扇等的应用，达到节能减排的目的。

2.1 自然通风方法及选择

自然通风具有健康通风、热舒适通风、降温通风3种功能，主要方式包括穿堂风、单侧通风、中庭风及井通风[4]。

从工作原理来说实现自然通风的最基本动力是热压和风压，因此，可将自然通风分为风压自然通风法、热压自然通风法、风压与热压自然通风法;从通风方式角度来说，又可以把自然通风方法分为机械辅助式通风法、纯自然通风法。各方法的原理简介如下：

风压自然通风法：室外气流遇到建筑物阻挡时，在迎风面和背风面形成不同的压力，利用压力差形成室内空气的流通。风垂直吹向建筑物正立面时，会在建筑物的迎风面产生最大正压力，在屋角和屋脊处产生最大负压，此时可大大增加房间的通风量和风速。

热压自然通风法：温度高的地方空气密度低，利用室内外温差造成的空气密度差形成热压差，强化通风作用，烟囱效应和漏斗效应均能实现热压通风。

风压与热压自然通风法：建筑物同时采用风压通风以及热压通风来实现自然通风的方式，两种自然通风方式的结合是当前自然通风建筑设计的最佳选择。但热压自然通风方式实现比较简单，而风压自然通风方式则存在不确定因素，在设计过程中，我们需要结合二者综合考虑，以形成相互增强的通风效果，而不是相互削弱。

机械辅助式通风法：需要在一些机械的辅助下进行通风，一般用在较长的大型公共基础建筑中，例如长隧洞等。

2.2 自然通风方法的具体运用分析

对于主要采用自然通风的建筑，在设计中还应对以下三个因素进行分析。

2.2.1 合理规划朝向

风向能直接决定建筑物自然通风的效果，为此建筑物的朝向需和当地的风速配合。在风垂直吹向建筑物时能获得最佳的自然通风效果。此外由于夏季更加需要自然通风来获得降低室内温度，改善室内空气质量，所以在设计过程中，因尽量是建筑物的主立面面向夏季的风向。

2.2.2 合理的楼间距规划

楼间距过小时，楼与楼之间会相互遮挡，不仅风压会变小，日照也会减少，这样夏季会导致风压不够，自然通风的有效性受到影响，而冬季则由于日照不足，导致室内温度较低，则达不到节能减排的效果。此外，楼间距增大，山墙的间接也随之增大，建筑和山墙之间形成的射流也可以改善建筑物的风压。

2.2.3 建筑外墙开口

建筑物外墙开口的位置和结构可以影响自然通风，进口位置和出口位置的结合可以有效改善自然通风的路径。进出口位置的高差可以改善室内气流的方向，使在风力较弱的情况下获得较好的自然通风效果。此外，自然进风口处不能有明显的空气污染问题，以免导致室内空气污染。

本工程除柴油发电机房长期聚集大量余热按工艺要求设置机械排风系统;变配电房设置平时通风兼气体灭火后的通风系统;地下车库、非机动车库设置机械通风系统;公共卫生间、淋浴间、无外窗卫生间、厨房及泵房分别设置机械排风系统之外，其余房间均采用了自然通风设计，可开启外窗有效面积大于房间建筑面积的2%。此外排烟系统管道与平时排风系统风管合用，以合理精简系统规模、节约初投资、便于控制。

3 结论

自然通风具有安全、清洁、节能等特点，在全球不断推进节能减排的背景之下，设计人员应该将自然条件与技术相结合，提高设计理念，适用更加节能的通风方式。云南地处夏无酷热、冬无严寒的温和地区，更应该多对本地的建筑实物进行总结，以找出更加适合云南地区的自然通风方案，使今后的建筑即能满足绿色节能，又能满足人的舒适性。

参考文献：

[1]郭伟，陈曦.中国建筑节能技术标准体系现状研究[J].建筑节能，2013，41（09）：61-65.

[2]张玲玲，王春和.室内通风气流组织模拟及评价—以某办公建筑为例[J].节能，2019（05）：1-3.

[3]杨娟，田真.不同气候区自然通风潜力分析[J].住宅与房地产，2018（34）：241.

[4]甘阳阳，李志生.室内自然通风降温效果研究綜述[J].智能建筑与智慧城市，2019（04）：51-52.

作者简介：赵众（1992-），女，白族，云南人，研究生，学士，研究方向：建筑设计。