【摘要】自然通风对提高室内舒适度有着非常重要的作用，也是建筑节能，降低能耗的一种有效手段。本文介绍了自然通风的两种基本形式（风压通风和热压通风）的原理以及在建筑设计中如何进行自然通风设计。
【关键词】自然通风 作用 形式 设计
自然通风是形成舒适的建筑风环境的重要手段之一，在中国许多传统建筑之中都体现着他的影子，例如皖南民居利用天井的烟囱效应进行通风，四合院的正房以穿堂风的形式进行自然通风。自然通风是一项比较成熟、廉价的技术措施，通过合理的建筑设计，自然通风可在不消耗能源的情况下降低室内温度、带走潮湿气体、排除室内污浊空气，达到人体热舒适，并提供新鲜、清洁的自然空气，有利于人的生理和心理健康，减少人们对空调系统的依赖，从而降低污染、节约能源。
1.通风的作用
1）健康通风
健康通风用室外的新鲜空气更新室内由于生活及生产过程而污染了的空气，以保持室内空气的洁净度达到某一最低标准的水平，这是任何气候条件下都应予以保证的。随着生活水平的提高，人们越来越关注生活、工作环境的室内空气质量，而室内空气质量的低劣很大程度上是由于缺少充足的自然通风。根据人体卫生的要求，我国居住建筑中房间的最低换气次数为每小时0.7-0.8次，满足这个标准后才能达到健康通风标准。
2）热舒适通风
热舒适通风的功能是增加人体散热及防止由皮肤潮湿引起的不舒适，以改善热舒适条件。热舒适通风取决于气流速度和气流分布，还与温度、湿度、衣着、工作强度及新陈代谢有关。例如，在工作强度低，特别是半裸或衣着很单薄时，低的气流速度很合适。
3）降温通风
通风有助于带走室内热量，适宜的气流速度可促进人体体表的汗液蒸发，利于人体散热。但当室外气温高于室内气温时，通风则起不到降温作用。
2.自然通风的形式
建筑通风是由于建筑的开口处（门、窗等）存在的压力差而产生的空气流动。按照压力差产生的不同原因，自然通风分为风压自然通风、热压自然通风、风压与热压结合的自然通风及机械辅助式自然通风。
1）风压自然通风
当风吹向建筑是，因受到建筑阻挡而在建筑的迎风面产生正压区，在建筑的背风面、屋顶和两侧，由于气流的的曲挠，形成负压区。风压通风就是利用建筑迎风面与背风面的压力差来实现，人们所说的“穿堂风”就是利用风压通风的例子。
2）热压自然通风
热压通风即我们平时说的“烟囱效应”，其原理是，当室内温度高于室外气温时，室外空气较重而通过建筑下部的门、窗口流入室内，并将较轻的室内空气从上部的开口排出去。进入室内的空气被加热后，又变轻上升，被新流入的室外空气所代替而排出。室内外温差越大，进出风口高度差越大，热压通风效果越强。对于室外环境风速不大的地区，热压自然通风产生的通风效果是改善热舒适的重要手段。
3）风压与热压结合的自然通风
利用风压与热压进行自然通风往往是互为补充的，共同作用的。一般来说建筑进深小的部位多利用风压进行直接通风，而进深较大的部位则多利用热压来达到通风效果，也有同时利用风压与热压进行自然通风的案例。
3.自然通风的设计
1）朝向、布局和通风
在设计建筑物的自然通风时，应根据风向玫瑰图，从用地分析和总平设计着手，使建筑的排列和朝向有利于自然通风。我国大部分地区夏季的主导风向都是南或南偏东，所以传统建筑多为坐北朝南，即使现代建筑也以南或南偏东为最佳朝向以利于自然通风。
2）绿化、水体布置和通风
房间周围树木的布置往往也能在一定的程度上引导风的方向。室外绿化可以改变气流的状况，对用地的微气候环境调节起到重要作用，而且良好的空气质量也增加了建筑利用自然通风的可能性。进风口附近如果有水面和绿化，在夏季其降温效果是显著的。当风流过室外的绿化带或水面时，风被降温，风速被减弱，同时风流动的路线也可以被改变，这在南方引凉风进入室内能起到很有价值的作用。
如在中国传统的风水理论中就把面水（前朱雀）做为指导建筑规划与选址布局的依据与准绳之一，这一选择有利于在夏季获得凉爽的自然通风。
3）开间、进深和通风
房间的通风效果与房屋的开间、进深有密切联系。一般情况下，建筑平面进深不超过楼层净高的5倍（一般以小于14米为宜）以便易于形成穿堂风，而单侧通风的建筑进深最好不要超过净高的2.5倍。
4）窗户和通风
窗户的朝向、尺寸、位置及开启方式直接影响建筑室内气流分布。
a.门窗布置的影响
门窗的不同开口位置对室内风场的分布有很大影响，在设计中应有意调整风口位置，保证人经常活动的区域有足够的风来降温。
b.开启方式、开启角度及开启尺寸的影响
水平推拉窗，气流进入室内后，继续沿其初始方向水平前进，窗户的最大通风面积为整个玻璃面积的1/2；立旋窗，可调整气流量及气流的方向；外开标准平开窗可更自由的调节气流。
开启角度主要对整个房间的气流型及气流速度的分布有影响，对于平均速度的影响则有限。从窗口将气流引导向下，则可显著提高主气流的速度，对其他气流所引起的紊流则影响小。
开启尺寸对气流的影响在很大程度上取决于房间是否有穿越式通风。若房间仅在一面墙上有窗户时，窗户尺寸对室内气流速度的影响甚微，如果房间有穿越式通风，则窗户尺寸对室内气流速度的影响甚大，但进风与出风窗户的尺寸必须同时扩大。
5）建筑构件与通风
各种建筑构件，如导风板、阳台和屋檐等直接影响建筑室内气流分布。我国南方民居建筑中宽大的遮阳檐口就强化了通风效果。
6）双层玻璃幕墙通风
双层玻璃幕墙被誉为“可呼吸的皮肤”。 双层玻璃幕墙一般由两层或三层玻璃组成，在两层玻璃之间留一定间隙的层空气夹层，中间配以可调节的百叶。双层玻璃幕墙在夏季利用“烟囱效应”进行自然通风换气，降低室内温度，同时可以放下百叶，通过百叶反射去除大部分太阳辐射，减少降温负荷，起到节约能源的目的；在冬季， 可关闭双层玻璃幕墙外层幕墙的通风口，这样，幕墙内部的空气在阳光照射下温度升高进入室内，起到房间取暖功效，降低房间采暖费用。
对于高层建筑，直接的对外开窗容易造成紊流，风大时不易控制，而双层玻璃幕墙在风压较大时能使高层建筑可以通过开窗解决自然通风问题，从而降低了机械通风系统负荷，节约能源。
结语：
人、建筑、环境，长期以来一直紧密相关。建筑设计不能只停留在形体设计的层面上，应以人为本，以环境为本，尽量以最低的能源消耗创造舒适的空间以及空间感受。自然通风无疑是实现这一目标的重要途径之一。
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