以世博会建筑为例浅析建筑中的自然通风技术及应用.doc

以世博会建筑为例浅析建筑中的自然通风技术及应用 【摘要】通风是建筑所应满足的最基本要求之-。建筑内部良好的通风条件是决定人们生活健康、舒适的 重:要因索。通风可使建筑室内空气得到更新，从而对人体产生影响。而自然通风町在不消耗常规能源的情 况下调节室内温湿度，改善室内热环境，有效的降低空调能耗;同时提供新鲜、清洁的自然空气，带走潮湿 污浊的空气，提高室内空气品质。本文通过对世博会中的典型案例进行分析，对自然通风技术及其应用作 简单的总结解析。 【关键词】自然通风;技术及应用；世陳建筑 1刖S 被动式设计是指尽最大努力不依托于常规能源的消耗，而是以规划、设计、环境配置等 建筑手法来改善和创造舒适的居住环境，有利于建筑节能和保证室内空气品质。被动式设计 是实现建筑绿色、低碳、节能、环保的重要手段，其屮最主要的方面z—,也是最突出的被 动式设计手法Z—便是自然通风技术。 2自然通风技术概述 2.1自然通风的概念 自然通风是一种改善人居环境的重要技术手段。依靠室外风力造成的风压和室内外空气 温度并造成的热压，促使空气流动，使得建筑室内外空气交换。在屮国许多传统建筑屮都能 找到自然通风的影了，例如传统民居屮的穿堂风、内天井、四合院等空间布局处理手法。 2.2自然通风的作用 第一：实现有效的被动式制冷。通过合理的建筑设计，白然通风可在不消耗不可再生能 源的情况下降低室内温度、带走潮湿气体、排除室内污浊的空气，达到人体热舒适。而且在 人体热舒适感觉方面也优于机械通风。 第二：提供新鲜、清洁的H然空气，以维持室内空气的一卫生，有利于人的生理和心理健 康。减少人们对空调系统的依赖，从而节约能源，降低污染，防止空调病。 可以说，白然通风不仅具有改善室内空气环境，实现建筑的生态型的特点，更是减少建 筑对空调及新风设备的依赖，实现建筑节能性的重要手段。 2.3自然通风的形式 建筑通风是由于建筑物的开口处（门、窗等）存在压力差而产生的空气流动。按照产生压 力差的不同原因，白然通风可分为风压H然通风、热压H然通风、风压与热压相结合相的白 然通风及机械辅助式白然通风。 3自然通风的方式 建筑屮自然通风是利用建筑室内、外空气之间压力差，引导空气流动。反映在建筑设计 屮主要是通过门、窗、过道、屮庭、天井、风塔、通风屋?顶、屛顶风帽等来实现。 3.1单一直接式自然通风 单一直接式a然通风指室外空气直接从建筑外立血开启的门窗洞口进入室内空间，同时 将室内热空气从外墙开口排出。 3.1」单一右接式白然通风类型 (I)贯流通风 室外空气从外墙开口正圧区进入，穿越室内空间从外墙开口的负压区排出，也称为穿堂 风。 贯流通风的形成主要由风压差决定，同时要求进、排风口在不同的方向并口要保持开启。 由于风力的衰减，贯流通风建筑的进深不能超过该层建筑净高的5倍(如图1),而且室内不 能有阻扌当气流运行的隔断。 贯流通风的效果与建筑的形状、进风口和排风口的位置、大小以及室外风速、风向有关。 图1贯流通风进深丄j净高关系 图1贯流通风进深丄j净高关系 图2单侧通风不同开口时进深 单侧通风 当室外通风口仅仅位于一面外墙上时就产生了单侧通风。由于空气在同一方向进出，单 侧通风房间进深不超过该层建筑净高的2. 5倍(图2 )。研究发现，普通房间单侧通风的最 大进深不超过7米。根据开口高度、室外风速和室内外温差的不同，风压和热压在单侧通风 屮的作用大小不同。 热压通风 室外空气从外墙下部低处入口进入室内空间，室内热空气从位于室内屋顶或外墙较高处 开口排出，这种以热压通风为主的通风方式，也称为烟囱通风。 烟囱通风的效果主要决定于进、排风口的高度弟和室内外空气的温度差，即使在无风的 情况下也能够自然通风，但对于净高较低的住宅和公共建筑，由于室内外温差不大，进岀窗 孔的高度相近，难以生成有效的热压。故热压通风适合于高大空间和内热大的建筑类型。 热压与风压共同作用 风压通风可以获得较大的通风量，但受室外风环境影响，热压通风则不受室外风力的影 响，但要求进风和排风口温羌和高茅足够大才能达到良好的通风效果，否则产生的烟囱效丿、、/： 太弱，通风效果就不理想。现实屮，风压与热压往往同时存在，会对建筑通风效果产生影响。 但风压产生的气流与热压产生的气流不能右?接相加，合理的设计能增强通风效果，不恰当的 设计则可能减弱通风效果。 托马斯?赫尔佐格设计的汉诺威2000帖览会26号馆是讲深最大的利用自然通风的大型 公共建筑。该建筑分为3个连续的单元，每个单元进深达到115米，屋顶最高处29米，平 均进深与高度比值虽然在贯流通风限定的5倍高度以下，为了最大程度的利用H然通风，泾 顶设计为中曲面，顺着主导风的方向升起,这样既增加了曲面顶点部位的空气流速，也扩大 了屋顶背风面的负压，有利于室内热空气的排出。另外高敞的