劉剛

摘要：相關(guān)研究表明，我國建筑行業(yè)具有較大的發(fā)展?jié)摿?，其在?jié)能方面的潛能也是巨大的。所以，提高暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)對環(huán)保問題的解決具有重要意義，當前自然風(fēng)已經(jīng)以其獨特的優(yōu)勢成為建筑節(jié)能中普遍采用的一項重要手段。又根據(jù)自然通風(fēng)的實現(xiàn)原理的不同可分為：依靠風(fēng)壓實現(xiàn)的自然通風(fēng)、依靠熱壓實現(xiàn)的自然通風(fēng)、將風(fēng)壓與熱壓相結(jié)合的自然通風(fēng)以及機械輔助通風(fēng)等幾種形式，本文從自然通風(fēng)的實現(xiàn)方法著手，分析其原理，并對雙層維護結(jié)構(gòu)和高層建筑的自然通風(fēng)問題進行了初步的分析。

關(guān)鍵詞：建筑暖通；節(jié)能；通風(fēng)

前言：

隨著空調(diào)使用量的不斷增加，我國的能源消耗量也在日漸增長，這必定會在很大程度上加劇節(jié)能問題的嚴重性。對于暖通空調(diào)的節(jié)能問題，與其建筑環(huán)境是有密切聯(lián)系的，建筑環(huán)境對暖通空調(diào)的節(jié)能問題具有很大的影響。我們要從多方面努力，積極采取措施，優(yōu)化建筑環(huán)境的設(shè)計，選取高效節(jié)能的建筑材料，合理使用節(jié)能裝置，本文主要對自然通風(fēng)這一措施進行了分析。

1.自然通風(fēng)的實現(xiàn)方法

采用自然通風(fēng)取代空調(diào)制冷技術(shù)至少具有兩方面的意義：一是實現(xiàn)了被動式制冷。自然通風(fēng)可在不消耗不可再生能源情況下降低室內(nèi)溫度，帶走潮濕污濁的空氣，改善室內(nèi)熱環(huán)境。二是可提供新鮮、清潔的自然空氣，有利于人體的生理和心理健康。建筑中常用的自然通風(fēng)實現(xiàn)方式主要有以下幾種：

1.1利用風(fēng)壓實現(xiàn)自然通風(fēng)

自然通風(fēng)最基本的動力是風(fēng)壓和熱壓。在具有良好的外部風(fēng)環(huán)境的地區(qū)，風(fēng)壓可作為實現(xiàn)自然通風(fēng)的主要手段。在我國大量的非空調(diào)建筑中，利用風(fēng)壓促進建筑的室內(nèi)空氣流通，改善室內(nèi)的空氣環(huán)境質(zhì)量，是一種常用的建筑處理手段。風(fēng)洞試驗表明：當風(fēng)吹向建筑時，因受到建筑的阻擋，會在建筑的迎風(fēng)面產(chǎn)生正壓力。同時，氣流繞過建筑的各個側(cè)面及背面，會在相應(yīng)位置產(chǎn)生負壓力。風(fēng)壓通風(fēng)就是利用建筑的迎風(fēng)面和背風(fēng)面之間的壓力差實現(xiàn)空氣的流通。壓力差的大小與建筑的形式、建筑與風(fēng)的夾角以及建筑周圍的環(huán)境有關(guān)。當風(fēng)垂直吹向建筑的正立面時，迎風(fēng)面中心處正壓最大，在屋角和屋脊處負壓最大。

另外，伯努利流體原理顯示，流動空氣的壓力隨其速度的增加而減小，從而形成低壓區(qū)。依據(jù)這種原理，可以在建筑中局部留出橫向的通風(fēng)通道，當風(fēng)從通道吹過時，會在通道中形成負壓區(qū)，從而帶動周圍空氣的流動，這就是管式建筑的通風(fēng)原理。通風(fēng)的管式通道要在一定方向上封閉，而在其他方向開敞，從而形成明確的通風(fēng)方向。這種通風(fēng)方式可以在大進深的建筑空間中達到較好的通風(fēng)效果。

1.2利用熱壓實現(xiàn)自然通風(fēng)

自然通風(fēng)的另一原理是利用建筑內(nèi)部空氣的熱壓差——即通常講的“煙囪效應(yīng)”—來實現(xiàn)建筑的自然通風(fēng)。利用熱空氣上升的原理，在建筑上部設(shè)排風(fēng)口可將污濁的熱空氣從室內(nèi)排出，而室外新鮮的冷空氣則從建筑底部被吸人。熱壓作用與進、出風(fēng)口的高差和室內(nèi)外的溫差有關(guān)，室內(nèi)外溫差和進、出風(fēng)口的高差越大，則熱壓作用越明顯。在建筑設(shè)計中，可利用建筑物內(nèi)部貫穿多層的豎向空腔- 如樓梯間、中庭、拔風(fēng)井等滿足進排風(fēng)口的高差要求，并在頂部設(shè)置可以控制的開口，將建筑各層的熱空氣排出，達到自然通風(fēng)的目的。在冬季，可將低處的擋板關(guān)閉，這樣，拱廊便成為一個溫室，有利于節(jié)約采暖能耗；在夏季，可將擋板滑向上方，就像是大型的上下推拉窗。這樣，經(jīng)過水面冷卻的冷空氣便可從玻璃墻面下部吹人“拱廊”內(nèi)部，而室內(nèi)的熱空氣則由玻璃墻面與屋頂?shù)慕雍咸幙p隙中排出。除此以外，地板下還設(shè)有調(diào)節(jié)室溫的水冷系統(tǒng)，調(diào)節(jié)過程中被熱空氣加熱的水在晚間則可向室內(nèi)補充熱能。

1.3風(fēng)壓與熱壓相結(jié)合實現(xiàn)自然通風(fēng)

在建筑的自然通風(fēng)設(shè)計中，風(fēng)壓通風(fēng)與熱壓通風(fēng)往往是互為補充、密不可分的。一般來說，在建筑進深較小的部位多利用風(fēng)壓來直接通風(fēng)，而進深較大的部位則多利用熱壓來達到通風(fēng)效果。

1.4機械輔助式自然通風(fēng)

在一些大型建筑中，由于通風(fēng)路徑較長，流動阻力較大，單純依靠自然風(fēng)壓與熱壓往往不足于實現(xiàn)自然通風(fēng)。而對于空氣污染和噪聲污染比較嚴重的城市，直接的自然通風(fēng)還會將室外污濁的空氣和噪聲帶人室內(nèi)，不利于人體健康。在這種情況下，常常采用一種機械輔助式的自然通風(fēng)系統(tǒng)。

1.5雙層維護結(jié)構(gòu)

雙層維護結(jié)構(gòu)是當今生態(tài)建筑中所普遍采用的一項先進技術(shù)，被譽為“可呼吸的皮膚”。雙層維護結(jié)構(gòu)一般由雙層玻璃或三層玻璃組成，在兩層玻璃之間留有一定寬度的空隙形成空氣夾層，并配有可調(diào)節(jié)的深色百頁。在冬季，空氣夾層和百頁可以形成一個利用太陽能加熱空氣的裝置，提高建筑外墻表面溫度，有利于建筑的保溫采暖；在夏季，則可以利用熱壓原理將熱空氣不斷從夾層上部排出，達到降溫的目的。對于高層建筑來說，直接對外開窗容易造成紊流，不易控制，而雙層維護結(jié)構(gòu)則能夠很好的解決這一問題.

2.結(jié)束語

與同緯度許多發(fā)達國家相比，我國冬天氣候更冷，夏天氣候更熱，南方空氣濕度還很高。在這種濕熱環(huán)境下，我國房屋的保溫隔熱性能卻要比發(fā)達國家差得多，相當于發(fā)達國家在同等條件下采暖耗能的2至3倍。自然開窗通風(fēng)更是大量的浪費建筑熱能。沒有高效建筑節(jié)能的解決方案，不可再生的化石能源是不可能支撐我國這樣的大國全面實現(xiàn)現(xiàn)代化的！采暖耗能的節(jié)能是個根本性問題。雖然我國目前對此研究不多，但隨著可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計理念的不斷發(fā)展，建筑自然通風(fēng)必將受到越來越多的關(guān)注。

參考文獻

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