大型公共建筑自然通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)

大型公共建筑自然通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)大型公共建筑自然通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)

隨著經(jīng)濟(jì)開展，人們對(duì)于大型建筑的需求越來(lái)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，并且在采光上根本都是依賴人工的照明，對(duì)于不可再生資源的耗費(fèi)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)的有效伎倆，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(duì)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(duì)于能源的耗費(fèi)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，相比擬，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(duì)于人們的健康不利，室內(nèi)恒溫對(duì)于人體并不一定是好事，空調(diào)的存在對(duì)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(duì)于大氣的臭氧層會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，對(duì)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，不僅可以到達(dá)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)那么出現(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(chǎng)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(lái)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)伎倆也要進(jìn)行調(diào)節(jié)，春秋自然通風(fēng)效果最好也最簡(jiǎn)單，夏季由于溫度過(guò)高，一般要對(duì)室外空氣進(jìn)行冷處理之后才能進(jìn)行通風(fēng)，冬季那么是由于室外溫度過(guò)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(duì)于空氣中水蒸氣含量的要求。要滿足人體的蒸發(fā)過(guò)程的需求，就要保證空氣中水蒸氣的含量在50%-72%左右，過(guò)高會(huì)讓人們感覺身體不適，過(guò)低那么會(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(duì)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(duì)于空氣的水平動(dòng)能造成了一定的耗費(fèi)，使城區(qū)中的風(fēng)速減小。對(duì)于大型公共建筑來(lái)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(duì)空氣進(jìn)行過(guò)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(guò)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(duì)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)合適技術(shù)，凝聚著千百年來(lái)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。最根本的自然通風(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)那么是利用熱空氣回升、冷空氣下降的熱浮力原理進(jìn)行對(duì)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)是由建筑頂風(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)，建筑外表會(huì)阻擋風(fēng)的流動(dòng)，在建筑頂風(fēng)面形成正壓力；同時(shí)，氣流在向上流動(dòng)、繞過(guò)建筑物各側(cè)面和反面的過(guò)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(duì)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(duì)流，也即運(yùn)用“煙囪效應(yīng)〞實(shí)現(xiàn)通風(fēng)。其原理是通過(guò)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)效果那么是改善悶熱、不舒適狀況的良好伎倆。

4自然通風(fēng)設(shè)計(jì)辦法

4.1外部環(huán)境營(yíng)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。為了防止風(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(duì)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)口部位也要盡量防止設(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(duì)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)發(fā)明良好前提。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)，就充沛利用凹凸平面進(jìn)行平面組合，靈活地解決了這個(gè)棘手問題。另一方面，對(duì)建筑平面布局進(jìn)行合理的分化處理，同樣可以讓室內(nèi)空間充沛利用自然通風(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(guò)風(fēng)井、水平風(fēng)道、中庭等要素來(lái)優(yōu)化內(nèi)部空間形態(tài)，分散大型公共建筑的集中體量，可以有效緩解其表面面資源嚴(yán)重缺乏的矛盾，減少大型公共建筑對(duì)不可再生資源的依賴。

5結(jié)論

隨著建筑業(yè)的飛速開展，建筑區(qū)域的不斷減少，其開展方向逐漸趨向于大型建筑，并且功能越來(lái)越集中，空間的增大，使建筑內(nèi)商業(yè)與