浅谈建筑自然通风节能技术和若干影响因素

浅谈建筑自然通风节能技术和若干影响因素

王昊

王昊

（重庆工程职业技术学院，重庆巴南区400055）

摘要：本文是针对建筑行业中自然通风节能技术的探讨。自然通风和节能主要是利用室外的自然风资源来实现室内外空气的交换，使建筑室内获得新鲜空气，起到通风、降温的效果。自然通风节能不仅和建筑外围的风速、风向有关系，还和建筑本身的的结构、外形及建筑材料等都有着重要的关系。本文中，笔者结合自己多年的施工经验，将对此问题进行详细的阐述。

关键词：建筑室内；自然通风；影响因素

中图分类号：TU834.1文献标识码：A文章编号：1671-6035（2013）09-0000-01

一、建筑自然通风节能的意义

随着近年来我国经济建设的不断发展，各类型活动对于能源的消耗也越来越多，节能环保成为了一个社会性话题。在建筑行业中，开发和利用自然的可再生能源，节约建筑能耗，是未来我国建筑行业发展的重点。建筑的自然通风是指依靠室内外的风力和气温差异，造成风压和热压，促使空气流动，从而使得建筑室内外的空气进行交换。由此可见，自然通风不需要消耗任何动力，便可以使建筑室内获得新鲜空气，带走多余的热量，起到降温、通风而且节能的效果，是一种经济而环保的通风方法。

建筑自然通风节能的意义，可以归纳为以下几点：①首先，自然通风有利于改善室内环境，保障业主的健康。随着城市人口密度的增长，以及建筑体量和规模的逐渐膨胀，多数老旧建筑自然通风能力差，单纯依靠机械通风效果不好，而且风扇、空调产生的风长时间吹在人身上，容易引发各类型的疾病。而自然通风则可以保持室内空气洁净、新鲜，有益于业主的身心健康。②自然通风可节省机械通风时消耗的能量，有效节约不可再生资源，符合节能环保以及可持续发展的理念。③从业主经济条件来讲，自然通风可以节约机械通风所产生的电力费用。

二、自然通风形成原理

自然通风与建筑室外气候条件关系密切，根据其形成的方式主要可以分为三类：

1.风压产生的自然通风。

我国许多非空调建筑中，大部分都是利用风压来促进室内外空气流通，从而改善室内空气质量的。利用风压实现自然通风的首要条件是建筑外部有良好的风环境。当建筑外部的风吹响建筑时，由于受到阻挡会在建筑的迎风一面上产生正压力。同时，气流绕过建筑背面以及各个侧面时，会在相应的位置产生负压力，而风压正是在这正负压力差下产生的，从而实现空气流通。压力差的大小与建筑的外形、风吹响建筑时的夹角以及建筑周围的环境等都有一定关系。例如，当风垂直吹向建筑的正立面时，迎风面中心处产生的正压力最大，而屋角和屋脊出产生的负压最大，从而形成最大的压差。

2.热压产生的自然通风。

热压产生的自然通风，即利用建筑内部空气的热压差形成自然通风，也称为“烟囱效应”。它是利用到了热空气上升的原理，在建筑的上部设置一个排风口，将室内的污浊热空气从高处排风口排出，室外的新鲜冷空气则从建筑的底部被吸入室内，形成风力循环。热压通风作用与室内外的温差以及进、出风口的高度差有关。通常情况下，室内外温差越大，进、出风口的高度差越大，则热压产生的自然通风效果越明显。

3.风压与热压综合作用通风。

在实际的建筑案例中，也有利用风压与热压共同作用，形成互补的优势，来对建筑进行自然通风设计。通常，在建筑某部位进深较小时，多采用风压来直接通风，而当建筑进深较大则多采用热压来提高自然通风的效果。但是，在实际利用二者共同组织通风时，要特别注意避免风压和热压相互产生抵消作用，从而降低通风的效果。

三、影响自然通风节能的因素分析

1.建筑朝向的影响。

建筑朝向对于自然通风节能的影响是至关重要的，一个节能型的建筑必须首先考虑朝向对于节能的影响。我国多数地区尤其是北方地区建筑以“坐北朝南”为正向，就是考虑到了太阳方位对于建筑节能的影响。冬季阳光直射入室内及主墙面，可以节省因采暖而消耗的能量，提高室内温度及建筑保暖的效果。此外，建筑朝向的设置还会直接改变建筑物周边以及建筑本身的通风情况，从而提高建筑的自然通风效果。

2.建筑结构形式的影响。

自然通风节能受建筑结构形式影响也很大。首先建筑的几何形状如建筑挑檐、屋顶坡度、女儿墙等都和建筑周边的风压分布有关，还有建筑周边的植被、绿化及建筑密度等也会改变风速和风向，影响到自然通风。其次，热压的影响因素主要来自于室内外温差以及建筑的开口位置。合理的建筑结构设计应当能够有效的组织通风，保持室内温度以及空气的质量。如将通风器安置在屋顶，并在各层都设置好通风格栅，形成良好的烟囱效应，这样能够为自然通风的余压创造更有利的条件。

3.围护结构热惯性的影响。

通常来讲，建筑的维护结构都有一定的热惯性，维护结构的热容量越大，蓄热能力就越大，相对的衰减和滞后也就愈明显。而且重型墙体的蓄热能力要远高于轻型墙体，因此由蓄热能力强的厚重材料所组成的围护结构其稳定性就好，建筑室内温度抵抗外扰波动的能力也越强。尤其是在北方昼夜温差较大的地区，在夏季夜晚利用自然通风将冷量储存在室内的围护结构中，白天则可以将室内温度降低约2℃～3℃，明显的延长了非空调的时间，起到节能效果。

4.室内气流组织。

建筑室内气流组织的好坏，会直接影响到建筑物的能耗、室内空气质量以及室内的热环境，从而影响建筑的自然通风效果。在进行建筑设计时，住宅朝向以及内部构造的设计应以有利于自然通风为原则，不留死角，同时保证气流畅通、阻力小、少拐弯，最好形成穿堂风。总之，现代建筑的自然通风应该是有组织、有控制的自然通风。

结语：近年来随着我国经济的迅速发展，各类型的能源危机也成为了制约社会可持续发展重要问题之一。面对全球化能源紧张的趋势，在各行各业中提倡节能减排、绿色环保应当是今后经济建设中的重点内容。建筑自然通风节能技术，其主要目的是利用自然界中的可再生能源来为建筑服务。它不仅可以为业主带来新鲜、干净的空气，而且绿色环保，符合我国经济建设中的可持续发展战略，应当是未来建筑行业发展的重点内容之一。

参考文献：

[1]彭小云，自然通风与建筑节能[J].工业建筑，2007年第3卷。

[2]刘敬东，浅析建筑节能影响因素[J].建筑科学，2009年11月。

[3]郎四维，我国建筑节能设计标准编制思路与进展[J].暖通空调,2004,34(5)。