自然通风在住宅建筑设计中的运用

2021-11-24吴陈

商品与质量 2021年15期

吴陈

铭扬工程设计集团有限公司新疆分公司新疆喀什 844000

在住宅建筑设计中，风环境作为其中比较重要的一项设计中，就以往住宅建筑设计而言，设计者没有对风环境对建筑的影响这一因素重视起来，在当前时代人们对自然环境越来越重视的背景下，自然通风和人类生活舒适度、建筑节能等方面存在密切关联，并将此反映于实际住宅建筑设计中，就此本文对自然通风在住宅建筑设计中的运用进行探讨，具有一定现实性研究意义。

1 住宅建筑设计中自然通风原理

1.1 风压

对于外部风环境相对比较好的区域而言，在自然通风方面，可将风压作为其实现通风的主要方式。就当前我国现有的大部分非空调类的住宅建筑来讲，借助风压的原理来促使建筑室内实现空气流通，从而对室内空气质量起到改善的作用，是当前应用比较普遍的一种建筑处理方式。通过进行风洞试验后相关结果表面光，当风朝向建筑方向吹动时，因建筑本身的阻挡作用，就会使得风在建筑迎风面产生一种正压力，在这个过程中，气流就会在建筑侧面、背面相应位置产生一种负压力，而本文所讲的风压通风原理就是基于建筑物迎风面和背风面两者之间的压力差来实现住宅内的空气流通作用。从整体上来讲，风压产生的压力差大小和建筑本身的构造形式、建筑和风之间的夹角、周围所处环境情况等存在密切关联性。如果风以垂直的形式朝向建筑物正立面吹过，这时候正压最大的地方就是迎风面中心位置，负压最大的是建筑屋角和屋脊位置。

1.2 热压

所谓热压通风，也就是人们常说的烟囱效应，其通风原理就是室内与室外两者之间的温度不同，在空气密度、垂直压力梯度上具有一定的差异性。基于此，在建筑开口处下方适当开个小口，这样做的目的促使室外空气由此开口处进入室内，与此同时，室内空气也会从其上方开口处排出室外，以此来产生一种热压通风[1]。简单来讲，如果室内和室外时间的温度差越大的情况下，则产生的热压也会因此更为强烈；另外，室内和室外的温度差相同、进气口和排气口两者面积相同时，若上开口和下开口之间高差越大情况下，其产生的热压也就越大。

2 自然通风在住宅建筑设计中的运用

2.1 建筑布局设计

在进行建筑物总平面布局过程中，经常会因各方面因素带来约束性控制影响，基于生态的角度进行分析，对建筑布局最大的影响因素就在于阳光和风向，这主要是因为建筑布局是否合理对之后建筑物自然通风效果有非常大的影响，在考虑单体建筑得热与避免因太阳过度辐射的同时，还应采取有效措施尽可能促使建筑法线和该区域建筑在夏季时的主导风向两者相一致；如果是建筑群体情况下，自然风基于法线朝建筑方向吹，就会导致风压在建筑背风面形成一种面积比较大的漩涡区域，从而对后排建筑通风产生不利影响[2]。基于此为有效解决上述影响，这就要求在进行建筑群体布局时，建筑法线和风向两者形成一定角度，以此来起到对建筑背风面漩涡区域面积缩小的作用。除以上之外，还需要特别注意的是，因前一幢建筑对其后面的建筑通风会产生一定影响，因此在进行整个建筑布局过程中，还要对其高度、面宽、形状等多方面进行控制，以此保证建筑能够正常通风。

2.2 建筑朝向设计

在进行建筑朝向设计过程中，一方面要对当前建筑所在区域的日照量比较多的方向有一定了解和掌握；另一方面还要对建筑所处区域的风特性进行相应调查研究，其中主要有冬夏两个季节的主导风方向、风速、风温等等，这主要是因为各地区的风都具有一定的特征，而建筑物迎风面产生的最大压力就是与风向相垂直的面，基于以上，在进行建筑物朝向选择时，应尽可能保证建筑物主体的立面朝向该区域夏季主导风向进行设计，对于建筑物侧立面应与还区域冬季主导风向相对。从整体上来看我国气候，南向一般为太阳日辐射量比较多的方向，多数区域夏季主导风向通常为南向或者南偏东方向，因此不管是基于优化住宅在夏季季节的自然通风，对室内热环境进行调节，还是基于降低夏冬季节时室内房间采暖空调负荷进行设计，南向是建筑物朝向设计最优选择，另外南向朝向设计还能起到避免东西晒的作用，起到兼顾作用。

2.3 建筑间距设计

如果建筑物南北两个方向之间的日照间距相对比较小的情况下，前幢建筑会对后幢建筑带来遮挡影响，风压也会因此减少，自然通风效果无法满足人们需求；相反，如果建筑物日照间距相对比较大，后幢建筑产生的风压效果也会随之增强，从而起到非常好的自然通风效果。基于以上，在进行住宅建筑间距设计过程中，应采取有效措施促使住宅楼之间的间距扩大，以此构建一种组团绿地，通过对地下风侧住宅自然通风进行改善，使其产生良好的通风效果，同时也能够为人们在娱乐休闲时提供良好的通风场所。

除以上之外，在条件允许情况下，应尽可能的扩大山墙之间的间距，这主要是因为室外气流呈行列式布局朝向建筑群吹的同时，就会使得建筑物山墙间形成一条空气射流，对此可采取错列式进行建筑布置，借助住宅建筑山墙之间空气射流作用，对住宅风向起到改善作用[3]。通过以上能够明显看出，住宅间距决定山墙间距大小，若住宅间距越大的情况下，其山墙间距也会随之扩大，同时也能够满足后排建筑对空气射流的需求。如果住宅建筑山墙间距过小，就会对交通、消防等方面产生不利影响。