风环境在住宅布局及户型设计中对节能的影响性研究

2021-03-30宋国辉

建材与装饰 2021年18期

宋国辉

（扬州大学工程设计研究院，江苏扬州 225000）

作为一种古老且节能的自然通风方式，在当前的建筑行业中，有非常良好的应用，不仅能够通过引入外界自然风，加强对室内通风，减少室内潮湿的程度，并且还能够降低整个房屋的温度，避免夏日中空调开启造成的能源浪费和温室效应加剧，做到节能健康的建筑设计目的。本文通过对风环境当中的房屋布置以及建筑结构设计进行分析，希望将风环境在房屋建筑过程中的优势利用到最大。

1 建筑风环境概述与分析

要想落实风环境在住宅布局以及户型中的有效应用，那么首先要对风环境进行概述以及分析，通过让相应的设计人员了解风环境的具体意义，才能够根据不同环境的不同风环境进行设计以及风资源的利用。

风环境是指室外自然风在城市地貌或者自然地形当中所形成的一种风场，在不同地区、不同高度、不同经纬度的风场是不同的。比如，城市高层建筑的风环境中的风的流速快但并不剧烈。而乡村当中风环境的风的流面积比较宽广，没有遮挡，所能带来的新鲜空气和风的舒适感非常的高。在赤道地区的风环境比较的热烈，风的快速流动所带来的热带雨林气候会提高整个环境的潮湿程度，从而带来非常闷热的风感。而在较为寒冷的地区的风环境则是风速快速，干燥感十足，所带来的风损伤是非常大的。

考虑到不同环境中的风环境是不同的，在房屋的布局以及结构建造过程中，要考虑到不同地区的风环境因素，再进行相应的结构设计与建造，才能够使自然风能够被良好的应用在建筑中，进而提高风环境使用的有效性。

2 风环境因素在户型设计中的应用

在当前的房屋建造以及户型设计中，要考虑到风环境的因素并加以利用，必须要将具体的应用措施进行介绍。本文通过对以下几种不同的风环境因素应用措施进行介绍，使户型设计的有效性得以提高，让风元素在户型设计中能够得到充分的应用。

2.1 自然通风设计

自然风作为自然环境中最常见的风元素，在户型设计过程中，考虑到整体建筑结构的通风性，可以通过改变户型的结构设计，让外界的自然风通过不同的形式输入到建筑内部结构，以提升内部结构的通风性和干燥性。不仅可以优化室内空气品质。同时，也能够解决夏日室内空气炎热的问题，提高人们的居住舒适度。

自然通风分为两种不同的通风模式，①自然通风；②机械通风。自然通风是一种节能无污染的通风模式，主要是通过拓宽室内空间的通透性，减少建筑材料的使用，使整个房屋的空气形成南北对流，有利于加强整个房屋的通风结构。这种通风模式的优点是自然污染少且不需要使用能源，但缺点也非常明显，自然风的出现以及风速都是不可预测。所以，这种通风方式一般多利用在风元素较多的地区。而机械通风是指在室内的建造过程中，通过设置可调控的机械结构，有效的增加整体房屋内部的通风性，或者减少内部的通风性。并且，还加入相应的机械设备，利用机械设备吸入自然空气吹出来，在室内环境中形成空气流循环，能够提升室内空气的品质，让每一个房间角落都能享受到自然风所带来的好处，但缺点是在整个风环境的利用过程中，需要耗费一定的能源。

2.2 热压通风

热压通风是一种类似于烟囱结构的通风模式，主要是利用冷空气沉降、热空气向上升的原理进行相关结构的构筑，主要是通过树立的通风烟道进行气体的交换，这样不仅能够使夏日当中的冷空气从气体管道中进入室内，降低整个室内的温度，冬天也可以减少热量的散发，主要是通过冷却的烟囱，从室外吸入较热的空气，使室内获得舒适的空气流动，提高整体室内的温度。这种热压通风的风环境元素，利用模式有点类似于机械通风的气流交换，但是对于整体的能源耗费却非常的少，是一种非常环保的通风方式。

2.3 开窗通风

在众多的通风方式当中，有一种比较美观的通风结构，那就是上悬式开窗，在上悬式开窗通风使用过程中，有两个需要解决的问题，首先需要对窗体结构是指相应的气体挡板，减少原有的风速。其次是需要运用挡板设置可控制开窗方式来改变风元素流动的方向以及速度，实现温度以及气流的有效控制。通过实现以上两种方式就能够实现上悬式开窗的通风方式的使用，该方式的运用优点是通过上悬开窗，让气体进入室内过后，使进入的新鲜空气形成气流，以一种内循环的方式，将室内建筑底部将原有的热空气从窗户中挤压出去，降低整体的室内温度，实现冷热空气的交换。这种方式主要应用于人群密集的学习工作场所，带来的效果非常好。

3 影响风环境在户内设计中节能有效性的因素

在户内设计过程中运用结构改造等方式，引入风环境中的风元素的使用，能够充分提高整体房屋的通风性，实现对温度实现调控，降低对能源的消耗。但是落实到实际的施工当中，有很多因素会影响风环境在节能方面的有效应用。本文简要介绍相关的因素有哪些？

3.1 设计师对于当地的风元素掌控不熟悉

大多数设计师要想提高室内环境的通风性，以达到降低对能源消耗的目的，就必须了解当地的风元素的使用情况。然而，大部分设计师在实际的设计过程中，没有很多的时间对相应的环境中风的流速以及流向进行确认或者是信息采集，造成户内设计中对于风元素的利用率过低，节能的有效性难以完全体现出来，只能在夏天或者冬天进行风元素的使用，降低能源的使用，达到能源节约的目的。然而在其他时间，可能会由于对户内结构设计不合理而需要进行室内温度的提升，导致浪费大量的能源，这样不仅无法达到节能的目的，反而会造成户内保温效果难以体现，致使能源被浪费。

3.2 相应的施工材料质量不过关

在户内设计的过程中，考虑到对风环境中的风元素的利用，可以降低室内温度，减少能源的消耗，但落实在现实的设计过程中，可能会由于所使用的施工材料的质量不过关，在自然环境过程中，随着使用时间的延长，相应的保温效果以及调控效果会逐渐下降，致使在使用后期，相应的风环境调控器材会由于使用质量逐渐下降而造成室内通风性变差，无法达到节约能源的目的。

3.3 缺乏现代的风环境户型设计的机制

现阶段大多数的设计师在对户内进行设计时，都没有相应的施工制度或者设计制度进行参考，导致在风元素环境户型设计施工当中，由于没有相应的施工制度，当出现问题时，施工人员难以对相应的施工问题进行及时的解决，导致相关问题始终存在于户型设计当中，影响房屋使用的安全性以及稳定性。难以将能源节约的有效性体现出来。

4 如何利用风环境进行户型设计达到节能的目的

要想使户型设计过程中通过风环境的有效融入，减少能源的消耗，那么对于整体户型设计的有效性以及相关措施就必须应用到位，本文通过对户型设计中的设计相关信息进行优化，达到风环境的有效运用以及节能的目的。

4.1 利用现代科技加强对风元素的判断以及数据收集

在房屋的建造过程中，设计师所发挥的作用是非常大的，要想落实风元素的有效利用，减少使用过程中对于能源的消耗，让节能有效性得以体现，就必须从设计方面入手。要想合理利用风环境，首先就必须要知道风的特点以及相关数据。现阶段，可利用高科技设备对风速风流风向进行采集，通过分析不同时段的数据以及信息，可以为房屋设计师提供相应的风环境的参考数据，帮助设计师在设计过程中考虑到这些元素并加以利用，实现风环境的有效利用，达到节能减排的目的。比如通过自然风进行降温，或者是升温时，可减少空调的利用，达到节能的目的。或者通过利用风的特性，减少室内的潮湿程度，避免潮湿环境所滋生的细菌，影响人们的身体健康。

比如，在当前的风环境建筑施工设计当中，利用计算机软件可以对风环境建造施工进行实时的模拟。通过在电脑上设计并构建相应的风环境建筑，然后通过不同速度、不同方向、不同种类的风进行建筑风环境的建造和使用情况模拟，确保在使用过程中尽可能减少风环境的影响因素。

4.2 加强对施工材料质量的管理

在户型设计过程中，施工材料的合理配置以及安装可以有效利用风环境中的风元素，达到降低能源消耗的目的。所以，使用寿命更长的安装材料，能够帮助整栋建筑房屋在使用过程中减少相关事故的产生，提高风元素使用的利用率。在进行相关施工材料的采购过程中，要秉持性价比高且质量高的原则进行相关施工材料的采购。并且，在安装之前也要做好质量检验，这样能够显著提高整体风元素利用的有效性。比如可以通过安装高质量的窗户，能够有效抵抗气流的撞击，避免气流在使用过程中对玻璃产生破坏而造成大量的气流进入室内，使温度过于低，影响人们的居住舒适度。