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    建筑設計職稱范文淺談建筑物自然通風設計

    時間:2014年02月10日 所屬分類:推薦論文 點擊次數:

    摘要:隨著科技的突飛猛進,對可再生資源源利用的許多傳統技術被人們逐漸拋棄。但隨著能源消耗的劇增,地球資源的日益匱乏,人們才開始重新關注利用可再生資源。

      摘要:隨著科技的突飛猛進,對可再生資源源利用的許多傳統技術被人們逐漸拋棄。但隨著能源消耗的劇增,地球資源的日益匱乏,人們才開始重新關注利用可再生資源。本文主要以分析建筑物通風設計為出發點,提出一些在建筑設計中如何有效的利用風能。在建筑設計中通過利用風能的形式,提高人類的生活質量,降低能源消耗,并促進人與自然和諧發展。

      關鍵字:建筑設計職稱范文,職稱論文發表,建筑物,自然通風設計

      自然通風是通過空氣更新和氣流的生理作用對人體的生物感受起到直接的影響作用。自然通風通常具備三種作用:一是能夠保證室內空氣質量給人們一個更健康的生活環境;二是自然通風能促進體內散熱,以及防止由皮膚潮濕引起的不舒適以改善熱舒適條件;三是自然通風能夠使建筑構件降溫。

      從建筑設計角度來看風環境分為自然通風和機械通風,但機械通風能耗大,對自然環境會造成一定的影響,而自然通風可以加速空氣流動,帶來舒適的同時帶走污染。所以從健康和節能的角度考慮,自然通風意義深遠。

      一、自然通風技術原理

      風是由于大氣中的壓力差作用的結果。建筑物的自然通風,關鍵在于室內外空氣之間是否存在壓力差。形成空氣壓力差的原因有兩個方面,一是風壓作用,二是熱壓作用。

      1、利用風壓實現自然通風

      自然通風,是由來自室外風速形成的壓力差,和建筑物表面的洞口間位置及溫度差造成的溫度差形成的室內外空氣流動。當風在行進過程中遇到建筑物時,就會形成能量轉換,動壓力變為靜壓力,迎風面氣流受阻產生正壓,側風面和背風面形成渦流產生負壓。這樣便在迎風面和背風面之間形成壓力差,室內外空氣在這個壓力差的作用下由高壓方向低壓方流動。從而導致空氣從迎風面的孔口流入,而室內空氣從背風面的縫隙排除,這樣就形成了風壓自然通風。風壓自然通風受建筑物形狀、風向的方位和風速及建筑物地形影響。

      2、利用熱壓實現自然通風

      熱壓即室內外空氣溫度差異產生的壓力差。建筑物內溫度有沿建筑物高度逐漸向上遞增的特點。由于建筑頂部和底部之間溫度差的存在,室內外密度產生,圍繞建筑物的墻體形成上下的壓力梯度,驅使室內外空氣流動,形成自然風。若室內溫度高于室外,建筑物上部將會形成較高的壓力,而底部存在較低的壓力,空氣將會通過較低的孔口進入,從上部慢慢流出。若室內溫度低于室外,氣流相反,空氣從上部流入下部流出。這就是所謂的利用煙囪效應來實現建筑物的自然通風。在進行建筑設計時,工程師可以采用通風塔或者天井中庭的形式為自然通風的形成創造條件,使得建筑物具備良好的通風效果。

      3、利用風壓和熱壓共同作用實現自然通風

      在實際生活中建造自然通風通常是風壓和熱壓共同作用的結果,只是各自的作用有強弱之別,對建筑物整體自然通風的貢獻不一。一般來說熱壓相對穩定,而風壓易受天氣、建筑形狀和地形環境的影響,穩定性差。所以,當風壓和熱壓共同作用的時候還可能出現減弱通風效果的情況。當風壓和熱壓作用的方向一致時,會互相促進,反之則相互阻礙。因此,建筑師在進行建筑設計時要充分考慮各種因素,使風壓和熱壓默契配合,實現建筑物的有效自然通風。

      二、自然通風在建筑設計中的運用

      眾所周知建筑物的不同形式和組合會產生不同的通風效果,建筑物的高度進深長度以及迎風方位等都對建筑物的自然通風存在影響。因此,在進行建筑設計時要科學布置建筑的朝向、間距以及建筑物周邊的道路綠地等。為實現最佳的自然通風效果,就以下幾個方面進行分析。

      1、合理的建筑朝向

      建筑物通風效果的優劣與周圍環境密切相關。選擇合理的建筑物朝向,不僅要了解當地風向、風速以及風溫和氣候條件外還要了解當地日照量的情況。建筑物迎風面最大的壓力是在與風向垂直的面上,故在設計時應盡量使建筑物立面朝向夏季主導風向,側立面背著冬季主導風向。就我國具體情況而言,我國大部分地區夏季風的主導方向都是南向或者東南方向,加之南向太陽輻射量強,故在我國南向都是建筑物最好的朝向。

      2、適當加大建筑物的間距

      建筑物間距是影響建筑物通風效果的另一個因素。建筑物南北向日照間距較小時,前排建筑物遮擋住后排建筑,形成的風壓較小,影響通風效果。因此,在建筑物組團設計時,加大部分樓房之間的間距,形成組團綠地,對改善綠地下風側住宅的自然通風效果良好,還能為居民提供良好的休憩場所。另外,在條件許可的情況下,加大山墻的間距,對改善下風方向住宅的自然通風效果明顯。

      3、優化建筑物布局

      建筑群體布局和自然通風的關系,主要從平面布局和空間布局兩個方面考慮。

      3.1、平面布局

      一般建筑群的平面布局有行列式、周邊式及自由式等。行列式布局風場分布較合理,通風效果也較好,但每個地方有自身的具體實際,因此在進行布局時要充分考慮周邊建筑情況、地形以及環境等因素,因地制宜選用科學合理的布局方式。行列式布局中建筑群內部的流場因風向投射角度不一存在變數,但總體來說受風面較小,錯列和斜列可使風從斜向導入建筑群內,下風向的建筑受風面大些,分布合理,通風效果優良。周邊式建筑群是沿街或院落周邊布局,這種布局形式形成封閉的內院空間,風的投射面小,風不宜導入,適用于寒冷地區。而自由式布局建筑群自成組團或圍繞建筑組團中心建筑、綠地、水面布局,通風效果佳。

      不論哪種布局都有各自的優勢,但在建筑群構思時要不拘于形式,因地制宜。比如,方正的住宅小區,我們也可以采用以曲代直的方式,將居住區主要道路設計主通風口,沿通風廊道流向各住宅組團,再沿組團內庭院分流到各住宅,加速自然風流動。這種布局不僅可以實現建筑物間的自然通風還能有效的優化小區環境。

      3.2、空間布局

      立面布局要求建筑物單體間高低有序,使氣流通過小區時不形成漩渦和下沖氣流等不良高速氣流。立體布局一般采取前低后高或者有規律的高低錯落的方式,也可以采用較高的房屋和較低的房屋錯落分布,形成高低錯落的建筑群。這樣不僅可以解決房屋間擋風問題還能縮短房屋間距,合理利用土地。

      4、空間導風

      空間導風措施的前提是滿足土地使用功能,盡可能的利用建筑空間進行引導氣流,形成良好的穿越式通風。具體而言,在建筑設計中在迎風一側,盡量設計開敞的廳陽臺以及空中花園等進行引導風?蛷d陽臺對外開較大的口用于引導氣流,套房內房間直接相連,氣流進入后,通風順暢。在此要特別注意的是敞廳與各功能房之間的活動分割,以防冬季的消耗。

      三、建筑物自然通風的意義

      自然通風作為當今建筑通風設計最受青睞的一種設計方式,它有著比制冷設備更環保的功能,還能降低空調的能耗,不但為住戶提高了空氣質量,減少空調帶來的疾病,還能釋放建筑結構中的熱量,起到改善生態環境的作用。所以,采用自然通風就是在走可持續發展之路。具體而言,當室內的溫度或濕度比較低時,自然通風可以在不消耗任何能源的前提下降低室內溫度,帶走潮濕和熱氣體,使空氣達到人體舒適的熱度和溫度,還能有效的避免空調的噪音和污染,減少空調病等亞健康性的疾病危害。

      四、總結

      自然通風是一種廉價的生態節能技術,建筑設計者應該從建筑的朝向、間距、布局等多方面進行考慮,利用專業知識科學手段,有效的利用自然通風解決住宅中熱舒適性和空氣質量問題,為居住者營造一個健康舒適的居住環境。

      參考文獻:

      [1]鐘軍立,曾藝君.建筑的自然通風設計淺析.重慶建筑大學學報,2004(2):18-21

      [2]王鵬,譚剛.生態建筑中的自然通風.世界建筑.2000(4):62-65

      [3]柳孝圖,建筑物理.中國建筑工業出版社.2000年

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