一级建筑师建筑物理与建筑设备考点复习(二十)

　　三、自然通风降温设计

　　(一)形成自然通风的动力因素

　　热压和风压综合作用形成建筑物的自然通风。从自然通风降温的角度来看，风压通风对改善室内气候条件的效果比较显著，应首先考虑如何组织风压通风来改善室内热环境。

　　1.热压通风

　　热压通风需要进风口低于出风口才能形成。热压的大小取决于室内外空气温差所形成的空气密度差，以及进出风口的高差。

　　2.风压通风

　　当风吹向建筑物时，在迎风面上形成正压区，而在建筑物屋顶、两侧及背风面形成负压区，负压区内的空气一般处于涡流状态，又称为涡流区。如果建筑物上设有开口，气流就会从正压区流人室内，再从室内流向负压区，这就形成了风压通风。风压的大小由风速以及空气动力系数(由建筑物外表面尺寸及与风向形成的夹角所决定，并随位置而异)决定。

　　(二)建筑朝向和建筑群布局与自然通风的关系

　　1.建筑朝向

　　选择建筑朝向时，首先要争取房间的自然通风，同时综合考虑防止太阳辐射及防止暴风雨吹袭。

　　为争取房间的自然通风，房间的纵轴宜尽量垂直于夏季主导风向，主要房间应布置在夏季的迎风面。

　　2.建筑群布局

　　建筑群的布局对组织好室内通风具有重要作用，要避免某一建筑处于涡流区内。影响涡流区长度的主要因素是房屋的大小以及风向投射角。涡流区的长度随房屋的高度及宽度的增大而增大，随房屋的深度增大而减少。风向投射角是风向与房屋外墙面法线的交角。

　　表1―13是风向投射角对涡流区长度及室内风速的影响。随着风向投射角的增大，房屋背风面涡流区的长度在不断缩小，但也影响到室内风速的降低。涡流区长度缩小，能够使后面的建筑避开涡流区，有利于组织风压通风，有利于缩短建筑间距。但风向投射角太大，又会降低室内风速。所以，在建筑设计中要综合考虑这两方面的利弊，来决定合理的建筑间距，同时也可通过建筑群体布局方式的改变以达到缩小间距的目的。

　　注：H为房屋高度。本表的建筑模型为平屋顶，其高度：宽度：深度=1：8：2。

　　一般建筑群的平面布局有行列式、周边式及自由式三种。行列式又可分为并列式、错列式和斜列式，从通风效果来看，错列式和斜列式较并列式和周边式为好。

　　建筑高度对自然通风也有很大的影响，高层建筑对室内通风有利。但是高层建筑也存在把城市上空的风引向地下，产生“楼房风”的危害。在高层建筑的两侧及顶部绕流过去的风速比较大，如果高层建筑的底层为开敞式，通风效果会加强，但是在设计时如考虑不周也会使其变成高速风道。

　　(三)房间的开口及通风构造的设置

　　1.房间开口的位置及面积

　　必须为房间设置进风口和出风口才能组织起房间的穿堂风。开口位置和面积设置恰当，可保证室内的气流达到一定速度和流场的均匀。一般来说，进、出风口位置设在中央，气流直通，对室内气流分布较为有利。当开口偏在一侧时，容易使气流偏移，导致部分区域有涡流现象，甚至无风。房间的开口位置一定要使气流能够经过人在室内经常活动的区域。

　　进风口直对着出风口，会使气流直通，房间内其他地方很难受到气流影响，除非进风口开得很大。如果进、出风口错开互为对角，气流在室内经过的路线会长一些，影响的区域会大一些。若进、出风口相距太近会使气流偏向一侧，导致室内通风效果不佳。如果进、出风口都开在负压区墙面一侧或者整个房间只有一个开口，则室内通风状态较差。

　　开口的高度也直接影响到室内的通风效果。当进风口设在高处时，气流就贴着顶棚流动，吹不到人的身上。只有把进风口设在较低处，气流才能作用到人的身上。而出风口的位置会对风速产生一些影响，出风口低一些，室内的气流速度会大一些。

　　房间开口面积影响室内空气流场。室内的平均气流速度只取决于较小的开口尺寸。当进风口面积比出风口小时，进风口处的风速较大，但流场的分布不够均匀;而进风口比出风口大时，室内流场分布比较均匀。如果进、出风口面积相等，开口越大，流场分布的范围就较大、较均匀，通风状况也较好;开口小，虽然风速相对加大了，但流场分布的范围却缩小了。

　　2.与通风有关的构造措施

　　门窗及有关构造的设置要有利于导风、排风和调节风向、风速等。由于窗扇的开启有挡风和导风的作用，所以门窗如果装置得宜，能增加通风效果。当风向入射角较大时，如果窗扇向外开启成90o，会阻挡风吹人室内。此时，应增大开启角度，将风引入室内。中轴旋转窗扇可以任意调节开启角度，必要时还可以拿掉，导风效果好。居住建筑外窗(包括阳台门)的可开启面积不应小于所在房间地面面积的8%;或者外窗的可开启面积不应小于外窗面积的45%。

　　落地窗、镂空窗、折门等，用在内隔断或外廊等处都是有利于通风的构造措施。

　　应尽量利用楼梯间、天井等增加建筑物内部的开口面积，并充分利用这些开口组织自然通风。

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