摘 要:大型公共建筑的自然通風(fēng)差,會(huì)在很大程度上增加其對于不可再生能源的依賴性,不能保證環(huán)境的舒適,還會(huì)造成能源的浪費(fèi)。本文對于大型公共建筑的自然通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡單的闡述。 

關(guān)鍵詞:大型公共建筑;自然通風(fēng);節(jié)能設(shè)計(jì) 
  隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人們對于大型建筑的需求越來越多,雖然大型公共建筑滿足了人們休閑娛樂的需求,但是其的問題也在不斷凸顯,現(xiàn)有的大型公共建筑自然通風(fēng)都不是很好,并且在采光上基本都是依賴人工的照明,對于不可再生資源的消耗嚴(yán)重。如何增加大型公共建筑的自然通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)也就成為了相關(guān)人員重點(diǎn)研究的課題,良好的自然通風(fēng)條件,是減少制冷能源浪費(fèi)的有效手段,是節(jié)能的最高效措施。 
  1 大型公共建筑自然通風(fēng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 
  大型公共建筑的占地面積廣,進(jìn)深以及體量都很大,所以必然不利于自然通風(fēng),雖然空調(diào)的出現(xiàn)可以在很大程度上對于室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行人工調(diào)控,改善大型建筑的通風(fēng)情況,但是空調(diào)制冷系統(tǒng)對于能源的消耗嚴(yán)重,并且自然通風(fēng)和空調(diào)調(diào)控所制造的環(huán)境并不相同,相比較,讓人們感覺更舒適的是自然通風(fēng)制造的室內(nèi)環(huán)境?照{(diào)調(diào)控制作的室內(nèi)環(huán)境,對于人們的健康不利,室內(nèi)恒溫對于人體并不一定是好事,空調(diào)的存在對于人體產(chǎn)生了許多消極的影響。同時(shí)空調(diào)制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的氟利昂,對于大氣的臭氧層會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞,對于環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。自然通風(fēng)需要的投資少,如果在大型建筑中,可以以自然通風(fēng)替代空調(diào)調(diào)控,不僅可以達(dá)到節(jié)能的目的,還可以為人們提供更加舒適的室內(nèi)環(huán)境,并且減少環(huán)境負(fù)擔(dān)、能源浪費(fèi)。 
  2 大型公共建筑自然通風(fēng)物理環(huán)境要求 
  2.1 溫度要求 
  實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的條件之一就是有室內(nèi)外溫差。一般情況下,在晴朗的天氣下,氣溫在晝夜的變化是由規(guī)律可循的,最高值一般出現(xiàn)在下午兩點(diǎn)左右,氣溫最低點(diǎn)則出現(xiàn)在日出的前后。大型公共建筑適用于提供人們生活活動(dòng)場所的區(qū)域,許多設(shè)備在運(yùn)行的時(shí)候,往往會(huì)產(chǎn)生較高的熱量,所以自然通風(fēng)就可以利用室內(nèi)外溫差的不同,來進(jìn)行通風(fēng)。室內(nèi)外的溫差越大,其效果也就越好。在不同季節(jié)自然通風(fēng)手段也要進(jìn)行調(diào)節(jié),春秋自然通風(fēng)效果最好也最簡單,夏季由于溫度過高,一般要對室外空氣進(jìn)行冷處理之后才能進(jìn)行通風(fēng),冬季則是由于室外溫度過低,需要進(jìn)行溫處理后才能進(jìn)行自然通風(fēng)操作。 
  2.2 濕度要求 
  濕度要求指的是對于空氣中水蒸氣含量的要求。要滿足人體的蒸發(fā)過程的需求,就要保證空氣中水蒸氣的含量在50%-72%左右,過高會(huì)讓人們感覺身體不適,過低則會(huì)引起人們熱感覺的不滿,很可能會(huì)引起呼吸道的疾病出現(xiàn)。 
  2.3 風(fēng)速要求 
  自然通風(fēng)對于風(fēng)速也有一定的要求,由于現(xiàn)階段的建筑群較為密集,高度較高,所以對于空氣的水平動(dòng)能造成了一定的消耗,使城區(qū)中的風(fēng)速減小。對于大型公共建筑來講,只有滿足了風(fēng)速,才能增加空氣的傳輸速度,增加自然通風(fēng)效果。 
  2.4 空氣品質(zhì)要求 
  由于現(xiàn)階段的空氣污染情況較為嚴(yán)重,大氣中的煙霧、灰塵等污染物較多,所以在自然通風(fēng)中,不能直接將室外空氣引入,需要先對空氣進(jìn)行過濾才能進(jìn)行使用。合格的可進(jìn)行自然通風(fēng)的空氣需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行過濾,保證沒有已知的污染物質(zhì),并且不同的大型公共建筑對于空氣的質(zhì)量要求也不同,在實(shí)際使用中,要實(shí)現(xiàn)考察,依據(jù)具體情況進(jìn)行分析。 
  3 自然通風(fēng)設(shè)計(jì)原理 
  自然通風(fēng)是傳統(tǒng)的生態(tài)適宜技術(shù),凝聚著千百年來的人類智慧。它主要由室外空氣流動(dòng)在建筑物開口部位所造成的風(fēng)壓或者室內(nèi)不同部位的溫度差所形成的熱壓驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生。最基本的自然通風(fēng)方式包括風(fēng)壓通風(fēng)和熱壓通風(fēng)2種。所謂風(fēng)壓通風(fēng),是利用風(fēng)壓進(jìn)行換氣,必須藉由有速度的氣流方可。而熱壓通風(fēng)則是利用熱空氣上升、冷空氣下降的熱浮力原理進(jìn)行對流換氣,只要有空氣溫差存在即可。 
  3.1 風(fēng)壓通風(fēng) 
  風(fēng)壓通風(fēng)風(fēng)壓通風(fēng)是由建筑迎風(fēng)面和背風(fēng)面之間的空氣壓力差造成的。風(fēng)吹向建筑時(shí),建筑表面會(huì)阻擋風(fēng)的流動(dòng),在建筑迎風(fēng)面形成正壓力;同時(shí),氣流在向上流動(dòng)、繞過建筑物各側(cè)面和背面的過程中,會(huì)在相應(yīng)位置產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)。傳統(tǒng)民居的“穿堂風(fēng)”實(shí)際上就是典型的風(fēng)壓通風(fēng)。建筑的外部風(fēng)環(huán)境以及建筑的形體要素(體量、進(jìn)深等)對實(shí)現(xiàn)風(fēng)壓通風(fēng)具有直接影響。 
  3.2 熱壓通風(fēng) 
  另一種自然通風(fēng)方式是熱壓通風(fēng)。該方式利用建筑內(nèi)部空氣的熱壓差形成自然對流,也即運(yùn)用“煙囪效應(yīng)”實(shí)現(xiàn)通風(fēng)。其原理是通過熱空氣所產(chǎn)生的升力,將污濁、潮濕的熱氣從建筑上部開口處排出,同時(shí)從建筑底部吸入室外的清潔冷空氣。熱壓通風(fēng)與風(fēng)口部位的垂直距離以及室內(nèi)外的空氣溫差都有緊密聯(lián)系。通常情況下,進(jìn)出風(fēng)口部位垂直距離以及室內(nèi)外空氣溫差越大,熱壓通風(fēng)效果就越明顯。大型公共建筑進(jìn)深普遍較大,實(shí)現(xiàn)風(fēng)壓通風(fēng)可能存在一定難度,而由煙囪效應(yīng)產(chǎn)生通風(fēng)效果則是改善悶熱、不舒適狀況的良好手段。 
  4 自然通風(fēng)設(shè)計(jì)方法 
  4.1 外部環(huán)境營造 
  風(fēng)壓通風(fēng)與建筑外部的風(fēng)環(huán)境息息相關(guān)。最主要的關(guān)系就體現(xiàn)在既定建筑與鄰近建筑的距高比可以改變周邊的風(fēng)環(huán)境,形成“風(fēng)影效應(yīng)”。風(fēng)吹向建筑,在其背后形成渦旋區(qū),該渦旋區(qū)在地面上的正面投影稱為“風(fēng)影區(qū)”。風(fēng)影區(qū)風(fēng)力較弱,風(fēng)向不穩(wěn)定,將減弱建筑外部環(huán)境的氣流作用強(qiáng)度,并影響室內(nèi)外正常氣流交換。為了避免風(fēng)影區(qū)影響建筑自然換氣,建筑間距宜為建筑平均高度的6倍。然而,對處于鬧市區(qū)、周邊被鱗次櫛比的高層建筑所包圍的大型公共建筑而言,這一要求很難得到滿足。事實(shí)上,采取錯(cuò)列式的平面布局有助于減小“風(fēng)影效應(yīng)”形成的幾率,并且建筑的風(fēng)口部位也要盡量避免設(shè)置在建筑的風(fēng)影區(qū)。 
  4.2 平面布局控制與分化 
  一方面,對平面布局進(jìn)行有效控制,能夠讓足夠多的室內(nèi)空間與自然接觸,為實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)創(chuàng)造良好前提。早在20世紀(jì)伊始,芝加哥學(xué)派建筑師在設(shè)計(jì)高層建筑時(shí),就充分利用凹凸平面進(jìn)行平面組合,靈活地解決了這個(gè)棘手問題。另一方面,對建筑平面布局進(jìn)行合理的分化處理,同樣可以讓室內(nèi)空間充分利用自然通風(fēng)。 
  4.3 內(nèi)部空間形態(tài)優(yōu)化 
  諸如展覽館、商業(yè)設(shè)施以及綜合體之類的大型公共建筑,由于進(jìn)深往往較大,空氣流動(dòng)阻力也較大,同時(shí)建筑能夠與外界直接接觸的面積十分有限,因此風(fēng)壓通風(fēng)通常難以實(shí)現(xiàn)。而通過風(fēng)井、水平風(fēng)道、中庭等要素來優(yōu)化內(nèi)部空間形態(tài),分散大型公共建筑的集中體量,可以有效緩解其外表面資源嚴(yán)重不足的矛盾,減少大型公共建筑對不可再生資源的依賴。 
  5 結(jié)論 
  隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展,建筑區(qū)域的不斷減少,其發(fā)展方向逐漸趨向于大型建筑,并且功能越來越集中,空間的增大,使建筑內(nèi)商業(yè)與住宅的結(jié)合越來越緊密,其內(nèi)部環(huán)境也就愈加的復(fù)雜,建筑施工時(shí)間與運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用都有顯著增加,自然通風(fēng)對于大型建筑的重要性也不斷凸顯,F(xiàn)階段的大型建筑中,最常使用的就是平面組合方式,這種方法可以在很大程度上降低大型公共建筑的通風(fēng)不暢問題,給人們提供舒適的生活工作休息環(huán)境。 
  參考文獻(xiàn) 
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