建筑通风中自然通风的应用.doc

精品论文 参考文献 建筑通风中自然通风的应用 吾买尔江（新疆建筑设计研究院乌鲁 木齐 830000） 　　摘要：如今，发展绿色建筑是解决我国资源瓶颈问题的重要战略，是实现可持续发展的根本措施之一。作为一种廉价的生态节能技术，自然通风在建筑设计中的作用越来越受到人们的重视，它的实现离不开建筑设计团队的密切配合，离不开建筑师与设备师的合作与协商。为此，需要一种综合的设计思维，设计团队在项目的初始阶段，就开始全面考虑设计策略，企图在后期改善方案的环境性能，将是困难并低效的。 　　关键词：自然通风，气流，建筑，风压，环境 　　1 自然通风的形成自然通风产生的动力来源于热压和风压。热压是由冷热空气密度不同而产生的，主要产生在室内外温度存在差异的建筑环境空间，风压是由于自然风在建筑物的不同开口处造成的气压不同，而在建筑物内部形成气流。建筑物外墙上的孔洞两侧存在压力差，就会有空气流过，流过的空气量为:L=mu;F 槡2Delta;p/rho;。其中，L 为风量，m3/s;mu; 为孔洞流量系数;F为孔洞面积，m2;rho; 为空气密度，kg/m3。 　　热压与空气的密度差Delta;rho;=rho;w－rho;n 和高度差有关，而空气的温度越高，密度就越小，温度越低，密度越大，因此，如果空气温度相同，或者没有高度差，就不会产生热压作用下的自然通风。反之，温差越大，高度差越大， 则热压作用下的自然通风就会越明显。计算式为:Delta;pr=gh(rho;w－rho;n)。其中，Delta;pr 为热压，Pa;h 为高度差，m;g 为重力加速度，m/s2;rho;w 为室外空气密度，kg/m3;rho;n 为室内空气密度，kg/m3。 　　室外气流在遇到建筑物时，会在建筑物周围形成正压区和负压区，建筑物迎风面直接阻碍了气流的流动，当气流方向与迎风面的夹角不小于30deg;时，会形成比较明显的正压区。当气流绕过建筑物时，在建筑物的顶部和背风面会形成负压区，顶部和背风面形成的气流区分别称为回流空腔和回旋气流区，回流空腔和回旋气流区的静压均较大气压力低。建筑物的迎风面的正压区，顶部及背风面的负压区，与未受扰动的气流相比， 在???筑物表面所形成的空气静压变化称为风压。计算式为:Pf=kv2w2rho;w。其中，Pf 为风压，Pa;k 为空气动力系数;vw 为室外空气流速，m/s;rho;w 为室外空气密度，kg/m3。 　　热压和风压均作用于建筑物时，外围护结构各孔洞的内外压差就等同于热压、风压分别作用时的内外压差之和。风压带来的通风强度要远高于热压，但是风压由于风速和风向经常变化，具有不稳定性，而热压作用则相对稳定，能够在无风天气里实现通风。因此，为了保证自然通风的设计效果，在实际计算时，一般仅考虑热压的作用，仅当建筑迎风面与计算季节的最多风向成45deg;～90deg;角时，该面上的有效开口利用面积才可作为进风口进行计算。 　　2 自然通风与小区规划自然通风对于建筑有极其重要的意义，它可以带来新鲜空气，改善建筑环境，也可以给建筑降温，减少建筑能耗。虽然自然通风和机械通风都能起到换气和降温的效果，但是机械通风无法与舒适的自然风相比，尤其是夏季，拂过阵阵凉风，让人精神振奋。同时，自然通风往往能够与自然采光相结合起来，与室外景色的联系还增加了室内人员的愉悦心情，提高了工作效率，由此带来的经济效益往往远大于用于改善室内环境的费用。 　　我国长江以南、华北和东北部分地区都处于季风区，夏季盛行东南风，冬季盛行西北风，我国的建设活动大多发生在季风区。 　　建筑师和规划师从风玫瑰图获取有关风的参数，但是风玫瑰图的数据采集通常在开阔位置，而建筑物所在的位置受到附近的树木、山丘等影响，风向和风速都会产生变化，所以，实际的气流情况可能会与风玫瑰图的差异较大，这些地区应按实际的气流情况，结合场地自然条件，尽可能优化建筑造型、朝向和建筑物之间的距离，使建筑具备更好的条件来保证良好的通风以及采光，尽量避免不利因素，进行精心设计。建筑物的规模和密度随着城市的发展，飞速增加，成片的建筑布局不仅会产生二次风，由于风压和热压所引起的局部环流，还会严重地阻碍风的流动，应尽量避免在室外局部区域形成无风区或涡旋区，更大程度利用气流的流动排除室外的余热和污染物。建筑物应尽量避免采用一片成排的布置，尽可能采用交错排列和斜向排列或采用“前低后高”和有规律的“高低错落”，尽可能的增强进入到小区深处的自然风，自然风的增强同时也增强了单体建筑物受到的风压和热压。也可结合地形采用自由排列方式，而行列式和周边式很难使风导入，特别是周边式只适用于冬季寒冷气候地区。在小区内也可以设置一些树木和围墙等构筑物，改变气流组织流动方向。在不同气候的不同季节里，利用植物控制通风的策略不尽相同，在寒冷地区，人们用常