1 自然通風技術的優(yōu)勢

　　自然通風是當今建筑普遍采取的一項改革建筑熱環(huán)境、節(jié)約空調(diào)能耗的技術，采用自然通風方式的根本目的就是取代（或部分取代）空調(diào)制冷系統(tǒng)。而這一取代過程有兩點至關重要的意義：一是實現(xiàn)有效被動式制冷，當室外空氣溫濕度較低時自然通風可以在不消耗不可再生能源的情況下降低室內(nèi)溫度，帶走潮濕氣體，達到人體熱舒適，即使室外空氣溫濕度超過舒適區(qū)，需要消耗能源進行降溫降濕處理，也可以利用自然通風輸送處理后的新風，而省去風機能耗，且無噪聲。這有利于減少能耗、降低污染，符合可持續(xù)發(fā)展的思想。二是可以提供新鮮、清潔的自然空氣，有利于人的生理和心理健康。室內(nèi)空氣品質(zhì)的低劣在很大程度上是由于缺少充足的新風�？照{(diào)所造成的恒溫環(huán)境也使得人體抵抗力下降，引發(fā)各種“空調(diào)病”。而自然通風可以排除室內(nèi)污濁的空氣，同時還有利于滿足人和大自然交往的心理需求。

　　2 自然通風技術的原理及應用

　　自然通風是一項古老的技術，與復雜、耗能的空調(diào)技術相比，自然通風是能夠適應氣候的一項廉價而成熟的技術措施。通常認為自然通風具有三大主要作用：（1）提供新鮮空氣；（2）生理降溫；（3）釋放建筑結(jié)構(gòu)中蓄存的熱量。

　　自然通風是在壓差推動下的空氣流動。根據(jù)壓差形成的機理，可以分為風壓作用下的自然通風和熱壓作用下的自然通風。

　　風壓作用下自然通風的形成過程。當有風從左邊吹向建筑時，建筑的迎風面將受到空氣的推動作用形成正壓區(qū)，推動空氣從該側(cè)進入建筑；而建筑的背風面，由于受到空氣繞流影響形成負壓區(qū)，吸引建筑內(nèi)空氣從該側(cè)的出口流出，這樣就形成了持續(xù)不斷的空氣流，成為風壓作用下的自然通風。

　　熱壓作用下的自然通風的形成過程。當室內(nèi)存在熱源時，室內(nèi)空氣將被加熱，密度降低，并且向上浮動，造成建筑內(nèi)上部空氣壓力比建筑外大，導致室內(nèi)空氣向外流動，同時在建筑下部，不斷有空氣流入，以填補上部流出的空氣所讓出的空間，這樣形成的持續(xù)不斷的空氣流就是熱壓作用下的自然通風。

　　根據(jù)進出口位置，自然通風可以分為單側(cè)的自然通風和雙側(cè)的自然通風。雙側(cè)自然通風系統(tǒng)示意圖，表示的是單側(cè)的自然通風形式。

　　3 建筑設計中自然通風的實現(xiàn)

　　3.1 建筑體型與建筑群的布局的設計

　　建筑群的布局對自然通風的影響效果很大�？紤]單體建筑得熱與防止太陽過度輻射的同時，應該盡量使建筑的法線與夏季主導風向一致；然而對于建筑群體，若風沿著法線吹向建筑，會在背風面形成很大的漩渦區(qū)，對后排建筑的通風不利。在建筑設計中要綜合考慮這兩方面的利弊，根據(jù)風向投射角（風向與房屋外墻面法線的夾角）對室內(nèi)風速的影響來決定合理的建筑間距，同時也可以結(jié)合建筑群體布局的改變以達到縮小間距的目的。由于前幢建筑對后幢建筑通風的影響，因此在單體設計中還應該結(jié)合總體的情況對建筑的體型，包括高度、進深、面寬乃至形狀等實行一定的控制。

　　3.2 圍護結(jié)構(gòu)開口的設計

　　建筑物開口的優(yōu)化配置以及開口的尺寸、窗戶的型式和開啟方式，窗墻面積比等的合理設計，直接影響著建筑物內(nèi)部的空氣流動以及通風效果。根據(jù)測定，當開口寬度為開間寬度的1/3～2/3時，開口大小為地板總面積的15％~25％時，通風效果最佳。開口的相對位置對氣流路線起著決定作用。進風口與出風口宜相對錯開布置，這樣可以使氣流在室內(nèi)改變方向，使室內(nèi)氣流更均勻，通風效果更好。

　　3.3 注重“穿堂風”的組織

　　“穿堂風”是自然通風中效果最好的方式。所謂“穿堂風”是指風從建筑迎風面的進風口吹人室內(nèi)，穿過房間，從背風面的出風口流出。顯然進風口和出風口之間的風壓差越大，房屋內(nèi)部空氣流動阻力越小，通風越流暢。此時房屋在通風方向的進深不能太大，否則就會通風不暢。

　　3.4 在建筑設計中形成豎井空間，來加速氣流流動，實現(xiàn)自然通風

　　在建筑設計中豎井空間主要形式有：（1）純開放空間。目前，大量的建筑中設計有中庭，主要是平面過大的建筑出于采光的考慮。從另外一個方面考慮，我們可利用建筑中庭內(nèi)的熱壓形成自然通風。（2）“煙囪”空間，又叫風塔——由垂直豎井和幾個風口組成，在房間的排風口末端安裝太陽能空氣加熱器以對從風塔頂部進入的空氣產(chǎn)生抽吸作用。該系統(tǒng)類似于風管供風系統(tǒng)。風塔由垂直豎井和風斗組成。在通風不暢的地區(qū)，可以利用高出屋面的風斗，把上部的氣流引入建筑內(nèi)部，來加速建筑內(nèi)部的空氣流通。風斗的開口應該朝向主導風向。在主導風向不固定的地區(qū)，則可以設計多個朝向的風斗，或者設計成可以隨風向轉(zhuǎn)動。

　　3.5 屋頂?shù)淖匀煌�風

　　通風隔熱屋面通常有以下兩種方式：（1）在結(jié)構(gòu)層上部設置架空隔熱層。這種做法把通風層設置在屋面結(jié)構(gòu)層上，利用中間的空氣間層帶走熱量，達到屋面降溫的目的，另外架空板還保護了屋面防水層。（2）利用坡屋頂自身結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)層中間設置通風隔熱層，也可得到較好的隔熱效果。

　　3.6 雙層玻璃幕墻圍護結(jié)構(gòu)

　　雙層（或三層）幕墻是當今生態(tài)建筑中所普遍采用的一項先進技術，被譽為“會呼吸的皮膚”，它由內(nèi)外兩道幕墻組成。其通風原理是在兩層玻璃幕墻之間留一個空腔，空腔的兩端有可以控制的進風口和出風口。在冬季，關閉進出風口，雙層玻璃之間形成一個“陽光溫室”，提高圍護結(jié)構(gòu)表面的溫度；夏季，打開進出風口，利用“煙囪效應”在空腔內(nèi)部實現(xiàn)自然通風，使玻璃之間的熱空氣不斷的被排走，達到降溫的目的。為了更好地實現(xiàn)隔熱，通道內(nèi)一般設置有可調(diào)節(jié)的深色百葉。雙層玻璃幕墻在保持外形輕盈的同時，能夠很好地解決高層建筑中過高的風壓和熱壓帶來的風速過大造成的紊流不易控制的問題，能解決夜間開窗通風而無需擔心安全問題，可加強圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，并能降低室內(nèi)的噪音。在節(jié)能上，雙層通風幕墻由于換氣層的作用，比單層幕墻在采暖時節(jié)約能源42％~52％，在制冷時節(jié)約能源38％~60％，是解決建筑節(jié)能的一個新的方向。

　　結(jié)束語

　　通風是建筑的最基本功能之一，是一個古老而常新的話題。降低建筑能耗，使建筑的人工環(huán)境與自然環(huán)境達到動態(tài)的平衡，將是建筑在滿足了基本的使用功能和美學要求后應追求的更高目標。

　　我們現(xiàn)在的建筑設計中，尤其是一些建筑的更新如新民居的設計，不僅要關注自然通風技術，更要注意把這一傳統(tǒng)的技術與當?shù)氐牡乩須夂蛱卣骱蜌夂蛞蛩氐认嘟Y(jié)合，提出多層次的、全面的、適宜的建筑技術，體現(xiàn)“氣候決定建筑”的設計理念。