【摘 要】在現(xiàn)代建筑中實現(xiàn)良好的通風技術顯得非常必要。尤其對生態(tài)建筑而言,自然通風是其中的關鍵環(huán)節(jié)和重點領域,通風的目的在于向居住者提供呼吸用的新鮮空氣,或者在夏季時能夠處于較低的室內溫度之中。基于此,本文分析了自然通風技術的原理與優(yōu)勢,然后討論了實現(xiàn)自然通風的方式與設計理念,最后對自然通風的新趨勢進行了展望。
【關鍵詞】生態(tài)建筑;通風技術;技術實現(xiàn);太陽能通風
一、自然通風技術的原理與優(yōu)勢
(1)自然通風技術的原理。自然通風是一種古老的技術,雖然表面上看來,并不具備較為復雜的技術含量,但是與耗能較高的現(xiàn)代空調技術不同的是,自然通風技術在經(jīng)濟性方面卻表現(xiàn)突出,能夠適應氣候的變化,并且經(jīng)過千百年的發(fā)展,自然通風技術已經(jīng)發(fā)展的較為成熟。自然通風的工作原理是:在壓差的推動下,促使空氣在建筑物中流動。而根據(jù)壓差形成的原理,自然通風又分為風壓作用下的自然通風與熱壓作用下的自然通風兩類。其工作原理是:當有風從某一側吹向建筑物時,建筑物的迎風面將受到空氣的推動,以此形成正壓區(qū),空氣將從該側進入到建筑中;在建筑的背風面,在空氣繞流的影響下,將會形成一個負壓區(qū),該區(qū)能夠吸引建筑物內的空氣,使其從該側的出口流出,持續(xù)不斷的空氣流就此形成。(2)自然通風技術的優(yōu)勢。一是當建筑物外的空氣溫、濕度相對較低時,自然通風技術能夠實現(xiàn)在不消耗不可再生能源的情況下,除濕和降溫,使人體的居住環(huán)境更加舒適。二是在自然通風技術的作用下,新鮮、清潔的自然空氣將會送至住戶的所在區(qū)域,這不但利于人的生理健康與心理健康,增強人的體制,還會排除建筑物內的污濁空氣,在一定程度上改變周圍區(qū)域的空氣質量。
二、實現(xiàn)自然通風的方式與設計理念
。1)合理設計建筑的整體布局和設計形態(tài)。從生態(tài)學的角度將,影響建筑物整體布局的因素主要是陽光和風,陽光的舒適程度和風向、風級都會對建筑物的通風產(chǎn)生重要的影響。因此,在防止建筑物吸熱和接受太陽輻射過度的同時,還需要考慮將建筑物的法線和夏季季風的風向相一致。即對建筑而言,如果風是沿著法線方向吹向建筑物的,那么在建筑物的背風面將會形成較大的漩渦區(qū),影響其他建筑的通風性。因此,在建筑設計中,合理設計建筑的整體布局和設計形態(tài),根據(jù)風向的投射角對建筑物內風速產(chǎn)生的影響決定建筑的布局,以實現(xiàn)最優(yōu)效果的通風。(2)優(yōu)化設計建筑物門窗開口,有效組織穿堂風。對生態(tài)建筑而言,開口的配置和開口的尺寸、窗戶的型式和開啟方式、窗墻面積比等要進行合理的設計,促進空氣的流動,提升通風效果。因此,要將進風口和出風口相對的錯開位置,這樣一來,能夠使氣流在建筑物內改變方向,使室內氣流更加均勻,通風效果更好。此外,“穿堂風”被看做是自然通風中效果最好的方式,因此要最大限度的組織好建筑物內的通風,主要房間要朝向主導風迎風面,背風面要布置輔助用房。(3)構建基于雙層玻璃幕墻的維護結構。雙層幕墻也被稱為“呼吸式幕墻”,它是由內、外兩道幕墻組成的,在兩層玻璃幕墻之間要留一個空腔,在空腔的兩端設置可以控制的進風口與出風口。在夏季時,可以打開進出風口,利用“煙囪效應”在空腔內部實現(xiàn)自然通風;在冬季時,可以關閉進出風口,利用“溫室效應”提高圍護結構表面的溫度。
三、自然通風的新趨勢——太陽能通風
(1)太陽能通風原理。近年來,太陽能通風得到了越來越多建筑單位的認可,該通風技術是自然通風的一種典型的和新型的應用。它不但能夠減少建筑物的能耗,還能保護環(huán)境,從這一點講,太陽能通風較之于傳統(tǒng)的機械通風優(yōu)勢更加明顯。其工作原理是:太陽輻射被太陽能煙囪的集熱面吸收后,通過對流換熱的形式重新釋放到夾層的空氣中,而由于內外空氣的密度差,在太陽能煙囪下部將會形成一個負壓,上部將形成正壓,太陽能通風的自然通風現(xiàn)象就此形成。(2)太陽能通風的應用。太陽能通風技術可以在以下建筑空間中應用:具有與樓梯間、中庭相結合的豎向貫通空間建筑;雙墻空間——超過600 mm寬的雙墻夾層空間建筑;煙囪空間——具有沖出屋面的豎向突兀空間建筑。住宅樓房,故太陽能通風墻在住宅樓的側墻上采用,不占用窗體的空間;對于低層建筑,太陽能通風技術的應用更加靈活;博物館、廠房等負荷不是很大的大空間建筑等。
自然通風技術作為一種與氣候相適宜的生態(tài)技術,在實際運用的過程中,達到節(jié)能下的提供新鮮、清潔的自然空氣,有利于人體的生理和心理健康。因此應該結合太陽能、建筑材料、自然采光、地下蓄冷蓄熱、自動控制等技術,并運用計算機模擬技術,對實際的案例進行分析。相信隨著生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展理念的不斷發(fā)展,自然通風這種廉價、健康的通風方式將會得到越來越廣泛的應用。
參考文獻
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