自然通风技术在绿色建筑中的应用

摘要：随着当前人们生活质量，包括生活水平的不断提升，人们对于当前的建筑质量的要求也在不断的变化。自然通风是一种具有较大节能潜力的通风方式，它具有节能、改善室内热舒适性和提高室内空气品质的优点，但也受室外气候、建筑周围环境及建筑内部布局等因素的影响。故其在绿色建筑中的设计和控制很复杂，值得广大绿色建筑工作者讨论和研究。本文梳理了自然通风的原理和研究发展现状，详细介绍和分析了我国绿色建筑评价体系对自然通风的要求，并利用具体案例说明自然通风技术在绿色建筑中的应用及其效益。

关键词：自然通风技术;绿色建筑;应用

引言

目前，可持续发展理念日益深入人心，建筑节能技术得到了广泛的应用，而自然通风技术在节能和舒适的双重要求下具有较高的研究价值。建筑设计中，一般从建筑朝向、外型、内部空间布局等因素影响自然通风的效果，同时，要避免冬季冷风向建筑室内的渗透。通过气流组织、建筑围护结构设计等方法在不消耗能源或减少消耗不可再生能源的前提下，改善室内空气品质，调节室内热环境舒适度，利用室外自然空气流动创造更为舒适的居住体验。

1通风技术概述

通风是指借助自然或机械的方法，促进风进入房间或密封的空间内，以达到空间内空气交换、营造适宜空气环境的目的。就建筑通风技术而言，其在建筑设计中具有重要的作用，而人们对建筑通风技术的研究，主要体现在加大室内空气流通方面和加大空气中氧气含量的方面，从而不断强化建筑通风的效果，进而保障人体的健康。通风技术在19世纪就已经出现，但当时的技术还不完善，通风设计主要是根据风向及自然现象进行判断和预计来完成，并且是以自然通风为主，通过室内外风压差或者室内外的热压差来实现室内新鲜空气的输送，并将室内的空气交换至室外。随着社会、经济及技术的不断发展，建筑工程技术获得了一定的提高，出现了机械相关的通风技术，该技术的出现为建筑设计提供了新的设计方式和方法，使得建筑形象有了新的改观。一开始，人们对通风的相关概念和技术应用并不是很了解，直到20世纪早期，空气质量引发人体健康的问题出现，使得通风技术得到了人们的关注和重视。当时的建筑中使用的是敞开式的火炉，室内空气质量比较差，烟囱是在后来发展中才得到了普遍的应用。由于空气质量引发健康问题，人们认识到了通风的重要性，根据实际情况，不断更新建筑设计中的通风设计，使得通风发挥其作用，在一定程度上促进了人们的生活水平和质量的提高。建筑产生的原因之一就是防风挡雨，防风诠释的是风和建筑之间的重要关系。伴随着建筑技术水平的不断提高，以及人们的不断研究和探索，人们发展了通风技术并得到了有效利用。随着工业文明的建设和发展，20世纪上半叶，西方国家就掌握了现代的通风空调技术，使得建筑空间内的空气得到改善，有效发挥了通风的作用;二十世纪下半叶，通风空调技术不再只是改变建筑空间内空气环境，而对建筑设计有了一定的影响。总之，通风技术的发展不仅是一个民族不断成长的体现，也是国民生活水平和质量的体现。

2自然通风技术在绿色建筑中的应用

2.1绿色建筑中自然通风的设计

在绿色建筑中，自然通风的利用是降低空调能耗、改善室内空气品质的重要技术措施。合理的自然通风组织可有效调节建筑室内的气流组织、温度分布，对改变室内热环境的满意度起到明显的效果。然而，由于自然通风的实现是一种依赖于建筑设计的被动式方法，因此其应用效果很大程度上依赖于建筑的朝向、平面布局等设计效果。良好的建筑设计有助于增强室内自然通风的效果，同时，建筑设计上的差异，也会给建筑通风效果产生较大的影响。利用模拟的方法，可为建筑设计人员在进行建筑自然通风策略应用时提供客观作用效果的指导。因此，自然通风模拟是绿色建筑设计中一种有效的辅助手段。建筑物通风构造的细部对自然通风效果有很大影响，例如开口的位置不同会影响室内风的流场的分布，同时窗的檐口出挑的大小，窗扇的开启方式与开启角度，以及绿色建筑中建筑外遮阳的形式对自然通风也有较大的影响。因此，应综合考虑各项绿色建筑技术的综合作用效果，不能顾此失彼。对于绿色建筑来说，应该从规划、建筑单体设计到构造设计的整个过程中，仔细考虑自然通风，确保良好的室内空气品质和舒适的热环境，节约不可再生资源。

2.2热压自然通风法的应用

随着温度的升高，空气密度反而降低，热压法正是利用这一原理让建筑的室内外产生温差，并在其进气口与排风口之间形成高差，最终让建筑内部的空气形成烟囱效应，也就是热压差，来强化建筑的自然通风。建筑的室内外温差越明显，进气口与排风口之间的高差越大，其风压作用越大，所以，据此可在建筑上部设置排走室内热空气的排风口，同时在建筑底部设置吸入室外新鲜冷空气的进气口。在建筑设计中，由于两窗孔的位置及高差以及室内空气的密度差是影响热压通风的主要原因，所以，在建筑物内部建设竖向井洞并让其贯穿多层来形成进气口与排风口之间的明显高差，并在建筑顶端设置可操控的排风口，排出建筑室内的热空气，实现自然通风。与风压法相比，热压法更能适应外部风环境的变化多端。

2.3双层幕墙系统中自然通风技术的应用

通风技术在建筑构造方面应用的典型代表———双层幕墙系统，欧洲最早出现双层幕墙技术。相较于单层幕墙，双层幕墙不仅能够提高室内的舒适度，还能降低能耗，有效地解决了自然采光与节能之间的矛盾关系。同时，双层幕墙系统具有热工性能好的特点，该系统实质上是一个生物气候缓冲层，在较强的太阳辐射下，空气腔内气体温度升高，热空气会随着温度的升高而逐渐上升，并从上部排出腔外，同时周围的新鲜空气被吸入并从底部进入腔内。另外，将日光控制装置加入空气腔中，不仅满足建筑的采光要求、通风要求，还能有效避免过度的热辐射。

2.4机械辅助式通风法的应用

机械辅助式自然通风法是需要在一些机械的辅助下采用一些如土壤预冷、土壤预热、深井水换热等符合生态理念的措施来设置完整的空气循环通道，并用于加速室内通风的自然通风系统。例如，在一些通风路径较长的大型公共建筑中，由于其空气流动阻力较大，需要使用到机械辅助式通风法，如若只是使用风压通风法或热压通风法，通常无法实现良好的自然通风。还有，在一些污染较为严重的城市，比较常用的自然通风方法也是机械辅助式通风方法，如若使用其他自然通风法将会把室外的污浊空气带入室内，则会对人体健康产生不利影响。

2.5风压作用下自然通风的实现

风压差的形成，常常在建筑物外具有良好风环境区内。在建筑物周围由自然风吹动时，受到建筑物的阻挡，迎风面的气流会受到阻碍而使得静压不断升高;此时背风面和侧风面会由局部涡流产生，在一定程度上减低静压。在上述过程中形成了两种压力差，在压力差的作用下，使得空气由压力高的一侧向压力低的一侧流动，使得建筑物实现良好的通风效果。

结语

在我国的气候条件下，自然通风可以有效地为建筑使用者提供健康和舒适的环境，是可持续发展的一种绿色发展技术，目前，人们对绿色建筑的研究处于快速发展阶段，基于绿色低碳发展理念的自然通风技术也有待进一步研究和挖掘潜力。随着绿色低碳发展战略的深入推进，以及人们对室内空气品质要求的提高，自然通风技术必然在我国的绿色建筑建设中得到更广泛的应用。

参考文献

[1]孙锐，舒晶.浅谈通风技术对当代建筑设计的影响[J].黑龙江科技信息，2019（13）：232.

[2]万鑫，苏亚欣.现代建筑中自然通风技术的应用[J].建筑节能，2017（35）：9-12，18.

[3]李英.建筑自然通风中的引风、导风、造风技术[J].建筑知识，2020（4）：17-20.