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摘要：自然通风是改善室内空气品质最基本的方法之一，应用自然通风既有利于节约能源又有益于改善室内环境，合理利用自然通风技术, 是建筑可持续发展过程的一个重要部分。介绍了自然通风技术的优势，分析常用的自然通风方以及其原理，介绍了自然通风在建筑设计中的应用，总结出在生态建筑设计能够实现自然通风的有效途径，希望对相关部门的工作起到积极促进作用。
关键字：自然通风；建筑设计
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
正文：
空调的使用让人们可以主动地控制居住环境,而不是被动地适应自然，也使人们渐渐淡化了对自然通风的重视。但是随着全球能源与资源短缺、环境严重破坏的加剧,建筑师将不得不重新审视自然通风这一传统技术。
一、自然通风的特点
自然通风是指利用建筑内外风力或热压造成的风来促使空气流动而进行的通风换气。近年来,在对节能技术广泛和深入研究的基础上,一些国家的建筑师们在一系列建筑创作中做出了探索和实践自然通风、机械辅助式自然通风这一项成熟而低廉的技术措施,在建筑设计中应充分、合理地加以使用。自然通风的作用体现在两方面:
1.节约能源。自然通风和空调都可以起到冷却通风的作用，但空调需要耗费大量能源而且还需投资许多处理装置，仅此，自然通风就可以降低能耗达到45% 以上。这意味着在不消耗不可再生能源的情况下,降低室内气温,带走潮湿空气,并以气流降低皮肤温度,达到人体热舒适。即使室外空气温湿度超过舒适区，需要消耗能源进行降温降湿处理，也可以利用自然通风输送处理后的新风，而省去风机能耗，且无噪声。这有利于减少能耗、降低污染，符合可持续发展的思想。
2.绿色健康。自然通风能提供新鲜空气,维持室内空气的卫生,有利于人的生理和心理健康。室内空气品质的低劣在很大程度上是由于缺少充足的新风。空调所造成的恒温环境也使得人体抵抗力下降，引发各种“空调病”。而自然通风可以排除室内污浊的空气，同时还有利于满足人和大自然交往的心理需求。建筑通风的设计方法,是以建筑设计配合室外通风条件,提高室内有效风速,从而达到通风换气的目的
二、自然通风形式
自然通风依靠室外风力造成的风压和室内空气温度差造成的热压使空气流动,以达到提供给室内新鲜空气和稀释室内气味和污染物,除去余热和余湿的目的。自然通风按工作原理可分为:热压作用下的自然通风、风压作用下的自然通风、热压风压共同作用下的自然通风。
1.热压通风
热压差是由室内外空气的温度差引起的，也就是通常讲的“烟囱效应”,烟囱使室内的烟不用机械方式而有组织的排出室外，大大改善了室内空气质量，这就是常说的烟囱效应。所谓热压通风，就是利用该原理,当室内存在热源时，空气将被加热，密度降低，并且向上浮动，在建筑上部设排风口就可将污浊的热空气从室内排出，而室外新鲜的冷空气则不断从建筑下部流入，以填补上部流出的空气所让出的空间。热压的作用与进风口和出风口的高差及室内外温差有关。在通常的建筑设计中，大多可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔来实现进、出风口的高差要求，例如设置烟囱、通风塔、天井中庭等。与风压自然通风不同的是，热压作用下的自然通风更适应长变和不良的外部风环境。
2.风压通风
风压是指空气流受到阻挡时产生的静压。在具有良好的外部风环境的地方，风压是实现自然通风的主要手段,当风吹向建筑物正面时候,受到建筑物表面的阻挡而在迎风面上静压增高,产生正压区,气流再向上偏转,同时绕过建筑物各侧面及背面,在这些面上产生局部涡流,静压降低,形成负压差,风压就是利用建筑迎风面和背风面的压力差,室内外空气在这个压力差的作用下由压力高的一侧向压力低的一侧流动。建筑物周围的风压大小与建筑物的形式、建筑物的几何形状、建筑物相对于风向的方位、风速及建筑物周围的自然环境都有关。一般当空气垂直吹向建筑的正立面时，正立面中心处的正压最大，而屋角和屋脊处的负压最大。
3.热压与风压通风
建筑中的自然通风往往是热压与风压共同作用的结果，熱压作用相对稳定，烟囱效应拔风的产生条件较容易实现，而风压作用常常受到大气环流、地方风、建筑形状、周围环境等因素的影响，具有不稳定性。所以,当风压与热压同时作用的时候，还可能出现减弱通风效果的情况。
三、自然通风在建筑设计中的应用
1.建筑布局。建筑布局是建筑设计的前期工作,对自然通风的效果影响很大。建筑群的布局方式一般有以下5种:并列式、错列式、斜列式(统称为行列式)、周边式和自由式。各种布局对建筑自然通风的效果不同,在设计中应予以注意。高低建筑、长短建筑相结合的不同布局、建筑布局不同的疏密关系和建筑院落开口的方向等等也都会对建筑的自然通风带来一定的影响。
2.建筑平面
设置天井进行自然通风，建筑开口的设置与通透度。房间的开口大小相对位置等直接影响到风速、进风量和风的路径。开口的相对位置对气流路线起到决定作用,并应根据房间的使用功能考虑。
3.建筑剖面
利用建筑高大空间进行通风。高大空间建筑腔体在这里指能够对建筑内部环境起到调节作用的空间。
4. 辅助通风。建筑物中的自然通风在实践中往往采用一些特殊的方法增强风压或热压，甚至采用机械辅助自然通风以达到强化自然通风的目的。
①穿堂风。应该尽量组织好室内的通风：主要房间应该朝向主导风迎风面，背风面则布置辅助用房；利用建筑内部的开口，引导气流；建筑的风口应该可调节，以根据需要改变风速风量；合理的家具布局与隔断，还能让风的流速、风量更加宜人。
②屋顶通风。通风屋顶内部一般有一个空气间层，利用热压通风的原理使气流在空气间层中流动，以提高或降低屋顶内表面的温度，进而影响到室内空气的温度。通风隔热屋面通常有以下两种方式：
a在结构层上部设置架空隔热层。这种做法把通风层设置在屋面结构层上,利用中间的空气间层带走热量,达到屋面降温的目的,另外架空板还保护了屋面防水层。
b利用坡屋顶自身结构,在结构层中间设置通风隔热层,也可得到较好的隔热效果。
③双层玻璃幕墙。双层幕墙由内外两道幕墙组成，两层玻璃幕墙之间留一个空腔,空腔的两端有可以控制的进风口和出风口。为了更好地实现隔热,通道内一般设置有百叶等遮阳装置。在冬季,关闭进出风口,利用“温室效应”,提高围护结构表面的温度，有效提高内层玻璃的温度，减少建筑的采暖费用；夏季,打开进出风口,利用“烟囱效应”在空腔内部实现自然通风，降低内层玻璃表面的温度，减少空调的制冷费用。
④捕风窗。密集的建筑聚落,会对风的流动产生影响。因此,干热和暖湿地域的人们发明了捕风窗,这样高于建筑的风可以被捕风窗引导入室内。所谓捕风窗就是利用杆件支撑起高于建筑又迎向主导风向的片状构件,利用片状构件截住高于建筑的气流,因为同地表比较起来,高处气流温度低,流速快。所以,捕风窗将风利用风道引入建筑室内,满足了普通窗户通风和保证室内空气流动的功能要求。
结语：降低建筑能耗，使建筑的人工环境与自然环境达到动态的平衡，将是建筑在满足了基本的使用功能和美学要求后应追求的更高目标，自然通风技术作为一种与气候相适宜的生态技术，相信随着生态、可持续发展理念的不断发展，自然通风方式将会越来越多地被利用。
参考文献：
[1] 罗红安. 建筑节能措施初探[J].四川建筑科学研究，2008
[2] 郭飞，王时原.上海高层住宅自然通风节能设计研究[J].建筑学报，2008
关键字：自然通风；建筑设计
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
正文：
空调的使用让人们可以主动地控制居住环境,而不是被动地适应自然，也使人们渐渐淡化了对自然通风的重视。但是随着全球能源与资源短缺、环境严重破坏的加剧,建筑师将不得不重新审视自然通风这一传统技术。
一、自然通风的特点
自然通风是指利用建筑内外风力或热压造成的风来促使空气流动而进行的通风换气。近年来,在对节能技术广泛和深入研究的基础上,一些国家的建筑师们在一系列建筑创作中做出了探索和实践自然通风、机械辅助式自然通风这一项成熟而低廉的技术措施,在建筑设计中应充分、合理地加以使用。自然通风的作用体现在两方面:
1.节约能源。自然通风和空调都可以起到冷却通风的作用，但空调需要耗费大量能源而且还需投资许多处理装置，仅此，自然通风就可以降低能耗达到45% 以上。这意味着在不消耗不可再生能源的情况下,降低室内气温,带走潮湿空气,并以气流降低皮肤温度,达到人体热舒适。即使室外空气温湿度超过舒适区，需要消耗能源进行降温降湿处理，也可以利用自然通风输送处理后的新风，而省去风机能耗，且无噪声。这有利于减少能耗、降低污染，符合可持续发展的思想。
2.绿色健康。自然通风能提供新鲜空气,维持室内空气的卫生,有利于人的生理和心理健康。室内空气品质的低劣在很大程度上是由于缺少充足的新风。空调所造成的恒温环境也使得人体抵抗力下降，引发各种“空调病”。而自然通风可以排除室内污浊的空气，同时还有利于满足人和大自然交往的心理需求。建筑通风的设计方法,是以建筑设计配合室外通风条件,提高室内有效风速,从而达到通风换气的目的
二、自然通风形式
自然通风依靠室外风力造成的风压和室内空气温度差造成的热压使空气流动,以达到提供给室内新鲜空气和稀释室内气味和污染物,除去余热和余湿的目的。自然通风按工作原理可分为:热压作用下的自然通风、风压作用下的自然通风、热压风压共同作用下的自然通风。
1.热压通风
热压差是由室内外空气的温度差引起的，也就是通常讲的“烟囱效应”,烟囱使室内的烟不用机械方式而有组织的排出室外，大大改善了室内空气质量，这就是常说的烟囱效应。所谓热压通风，就是利用该原理,当室内存在热源时，空气将被加热，密度降低，并且向上浮动，在建筑上部设排风口就可将污浊的热空气从室内排出，而室外新鲜的冷空气则不断从建筑下部流入，以填补上部流出的空气所让出的空间。热压的作用与进风口和出风口的高差及室内外温差有关。在通常的建筑设计中，大多可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔来实现进、出风口的高差要求，例如设置烟囱、通风塔、天井中庭等。与风压自然通风不同的是，热压作用下的自然通风更适应长变和不良的外部风环境。
2.风压通风
风压是指空气流受到阻挡时产生的静压。在具有良好的外部风环境的地方，风压是实现自然通风的主要手段,当风吹向建筑物正面时候,受到建筑物表面的阻挡而在迎风面上静压增高,产生正压区,气流再向上偏转,同时绕过建筑物各侧面及背面,在这些面上产生局部涡流,静压降低,形成负压差,风压就是利用建筑迎风面和背风面的压力差,室内外空气在这个压力差的作用下由压力高的一侧向压力低的一侧流动。建筑物周围的风压大小与建筑物的形式、建筑物的几何形状、建筑物相对于风向的方位、风速及建筑物周围的自然环境都有关。一般当空气垂直吹向建筑的正立面时，正立面中心处的正压最大，而屋角和屋脊处的负压最大。
3.热压与风压通风
建筑中的自然通风往往是热压与风压共同作用的结果，熱压作用相对稳定，烟囱效应拔风的产生条件较容易实现，而风压作用常常受到大气环流、地方风、建筑形状、周围环境等因素的影响，具有不稳定性。所以,当风压与热压同时作用的时候，还可能出现减弱通风效果的情况。
三、自然通风在建筑设计中的应用
1.建筑布局。建筑布局是建筑设计的前期工作,对自然通风的效果影响很大。建筑群的布局方式一般有以下5种:并列式、错列式、斜列式(统称为行列式)、周边式和自由式。各种布局对建筑自然通风的效果不同,在设计中应予以注意。高低建筑、长短建筑相结合的不同布局、建筑布局不同的疏密关系和建筑院落开口的方向等等也都会对建筑的自然通风带来一定的影响。
2.建筑平面
设置天井进行自然通风，建筑开口的设置与通透度。房间的开口大小相对位置等直接影响到风速、进风量和风的路径。开口的相对位置对气流路线起到决定作用,并应根据房间的使用功能考虑。
3.建筑剖面
利用建筑高大空间进行通风。高大空间建筑腔体在这里指能够对建筑内部环境起到调节作用的空间。
4. 辅助通风。建筑物中的自然通风在实践中往往采用一些特殊的方法增强风压或热压，甚至采用机械辅助自然通风以达到强化自然通风的目的。
①穿堂风。应该尽量组织好室内的通风：主要房间应该朝向主导风迎风面，背风面则布置辅助用房；利用建筑内部的开口，引导气流；建筑的风口应该可调节，以根据需要改变风速风量；合理的家具布局与隔断，还能让风的流速、风量更加宜人。
②屋顶通风。通风屋顶内部一般有一个空气间层，利用热压通风的原理使气流在空气间层中流动，以提高或降低屋顶内表面的温度，进而影响到室内空气的温度。通风隔热屋面通常有以下两种方式：
a在结构层上部设置架空隔热层。这种做法把通风层设置在屋面结构层上,利用中间的空气间层带走热量,达到屋面降温的目的,另外架空板还保护了屋面防水层。
b利用坡屋顶自身结构,在结构层中间设置通风隔热层,也可得到较好的隔热效果。
③双层玻璃幕墙。双层幕墙由内外两道幕墙组成，两层玻璃幕墙之间留一个空腔,空腔的两端有可以控制的进风口和出风口。为了更好地实现隔热,通道内一般设置有百叶等遮阳装置。在冬季,关闭进出风口,利用“温室效应”,提高围护结构表面的温度，有效提高内层玻璃的温度，减少建筑的采暖费用；夏季,打开进出风口,利用“烟囱效应”在空腔内部实现自然通风，降低内层玻璃表面的温度，减少空调的制冷费用。
④捕风窗。密集的建筑聚落,会对风的流动产生影响。因此,干热和暖湿地域的人们发明了捕风窗,这样高于建筑的风可以被捕风窗引导入室内。所谓捕风窗就是利用杆件支撑起高于建筑又迎向主导风向的片状构件,利用片状构件截住高于建筑的气流,因为同地表比较起来,高处气流温度低,流速快。所以,捕风窗将风利用风道引入建筑室内,满足了普通窗户通风和保证室内空气流动的功能要求。
结语：降低建筑能耗，使建筑的人工环境与自然环境达到动态的平衡，将是建筑在满足了基本的使用功能和美学要求后应追求的更高目标，自然通风技术作为一种与气候相适宜的生态技术，相信随着生态、可持续发展理念的不断发展，自然通风方式将会越来越多地被利用。
参考文献：
[1] 罗红安. 建筑节能措施初探[J].四川建筑科学研究，2008
[2] 郭飞，王时原.上海高层住宅自然通风节能设计研究[J].建筑学报，2008