杨威
武汉市鑫宸智能消防工程有限公司，武汉，430014
摘要：随着我国环境问题及资源供需矛盾的日益激化，我国建筑行业也面临着巨大挑战，建筑工程的建设与使用中会消耗大量能源，面对新的时代发展需求，如何有效减少建筑工程对能源的消耗量成为我国社会广泛关注的课题之一。本文就建筑设计的节能通风结构部分进行了分析，提出了具体设计思路。
关键词：建筑；节能；通风设计
引言
在我国的能源消耗中有超过一半的能源用于建筑的建造、使用和维护。随着社会的进步和发展，越来越多的人为了追求更好的室内舒适度，开始大量安装和使用空调设备、铺设和使用供暖设备和热水器等电子产品。而另一方面，大量的能源消耗所带来的资源枯竭、环境污染等问题。由此开始提倡了要采取节能通风设计的方法来降低建筑的能耗。而风能和太阳能作为最原始、最基本的方式在控制室内气候方面发挥着重要作用。
1风能利用
1.1热压通风
热压通风是利用空气受热膨胀变轻的原理。温差导致压差。压差是由建筑物内部的热的空气柱与建筑物外部环境温度以及热风柱高度的温差引起的。空气柱顶部的压差越大，空气柱底部和空间内的空气运动越剧烈。这种空气从建筑物的空气柱顶端出去，又从建筑物的空气柱底端的进入的现象是“烟囱效应”。同时，浑浊的温度较高的空气从上方排出，新鲜的、温度较低的空气从下方进入，完成了室内空气的交换。也可利用热回收通风装置回收浑浊空气的热能，进一步的节能。这是一种可持续的、稳定的换气通风方式。实现烟囱通风有两种不同的策略。第一个假设建筑内部温度相同，要求内部温度高于外部温度的情况。第二种策略是将建筑内的使用区保持在室外温度以下，例如通过夜间通风降低室内温度，并仅依靠浮力效应通风。当温差变化不足以引起热压通风时，可以结合机械设备通过升温的方式辅助热压通风和通过降温的方式辅助热压通风，前者是指利用用电设备加热或太阳能加热的方法，使建筑内局部的空气升温，形成整体的温度差，从而促进空气流动并增强通风效果；后者与前者方法相同，利用雨水或地下水循环或空调降温的方式实现温度差的变化，从而得到良好的被动通风效果。
1.2风压通风
风压通风是指风在建筑外部绕行的时候产生风压差。因此，建筑物在整个区域产生压力差，从而驱动交叉通风，这就是常说的“穿堂风”。但这种方式相对于热压通风不太稳定，容易造成短时间内的大量通风。风压通风不仅受建筑形体的因素影响，而且不同时间、不同环境对其的影响也大。为了减小这些影响，可以控制空间的进深和高度；在建筑上加入适当的构件引导风向；选择合适的开窗位置来增加压力差；在通风空间尽可能少的布置障碍物。
1.3通风方式
不同的开窗位置会形成不同的通风方式，总体分为交叉通风、单面通风和中庭通风。当入口和出口位于建筑物或空间的相对外墙上，并在两者之间设计一条清晰的流动路径时，就会发生交叉通风。交叉通风策略的流动路径需要适当的设计为连续的空间。路径上最小的开口决定了换气速率。交叉通风常和中庭的烟囱通风结合使用，可以增加建筑的进深。单侧通风是风通过一个大开口进入和离开，或者通过空间同一侧上间隔开的两个开口进入和离开的情况。单侧通风是最不集中的自然通风策略，它可以在建筑的不同部分独立运行。单侧通风通常比交叉通风通风率低，且只能进入到有限的空间距离。通风方式在建筑中能否充分发挥作用则影响到整个建筑的节能效果。不同的气候区都有一定的规律，可以通过分析外部的风环境条件和建筑本身的外形作为根据，来设计建筑内部的不同区域应该采用热压通风或风压通风、选择不同的通风方式。风作为一种资源，无论是大小还是方向都不稳定。因此，建筑物上的压力场不断变化，并且很难预测风压通风策略的准确换风量。可以借助相关计算机技术来分析并模拟风场变化，从而来验证或调整建筑上的节能策略。
2节能通风和建筑设计
2.1节能通风在建筑布局中的融合
建筑布局是实现节能通风的直接影响因素，比如建筑的高低结构、前后距离、朝向等因素都会影响节能通风的实际效果，因此，良好的空间布局将非常有利于形成良好的自然通风。一般来说，建筑群的空间布局有多种形式，比如并列布局、错列布局、斜列布局以及自由布局等，设计师需在建筑布局中突出各种布局方式的鲜明特点，使之对节能通风的影响程度趋于合理化。
2.2节能通风在建筑平面中的存留
在建筑的平面设计过程中，像每个房间的门窗大小、位置，都会直接决定气流的流通路线，当然也要结合房间的实际用途，综合考虑房间是否有必要设置节能通风以及通风程度等问题。
2.3节能通风在建筑剖面中的实现
利用建筑剖面实现节能通风也是一种非常好的方法，例如建筑中尺度较大的空间，比如楼梯间、中厅、边厅等，借助这些大空间可以有效调节室内空气流通。像我国的少数民族——傣族，他们的标志性建筑竹楼就是借助建筑剖面来实现节能通风，他们是将建筑的底层架空，促进自然空气的流速，增加空气循环，从而获得比较舒适的居住环境，这也是我国建筑中的一大特色，是一种民族文化的象征。
2.4节能通风的其他完善方法
有的时候建筑无法实现自然节能通风，综合考量后可以借助一些辅助设备，实现节能通风，比如常用的有导流引板、双层玻璃幕墙、屋顶隔热层，以及适用于干热和暖湿地区的捕风窗。
3建筑节能通风的整体设计思路
（1）围绕当地的大环境进行整体考量，比如当地的气候变化特征，收集各个季节的时长、温差、雨量等参数，通过对整体大环境的气候参数进行分析，深入剖析数据资料，确定节能通风的设计思路，按照设计原理进行初步设想。（2）对整体大环境有了基本的把控以后，再考虑细致的微环境，所谓的微环境就是指建筑的“周边”，比如城市建设、交通情况、地形特点、周围建筑以及绿化等等，了解微环境对建筑节能通风的影响，在具体的建筑结构设计中着重考虑。需要结合建筑的周边进行综合考量，微调初步设计想法，很多时候由于某些因素的限制，很可能无法实现那么“完美、周全”的设计思路，那么，“退而求其次”未尝不是一个最佳选择。（3）建筑的用途、朝向、通风通道以及户型结构等这些结构本身的因素也是影响节能通风设计的重要参考系数，而建筑本身的特点，其实大多是个人想法的体现，从这方面更够看出户主的意愿。此外，门窗作为“家里”自然通风的主要通道，设计者需要结合实际情况以及建筑的实际用途，严格控制门窗参数，在位置、宽度、高度以及厚度等方面需要严格考量设计。
结束语
随着21世纪以来的能源危机，人们逐渐认识到其严重性，并对建筑的节能降耗要求有增无减。节能建筑逐步发展，分化了主动式节能和被动式节能设计，以适应不同类型的建筑。被动式建筑需要考虑技术的支持和能源消耗标准，以及生态，功能和美学各个方面。也受到建筑物的地理位置以及周围的环境条件和资金的约束。建筑师要把握建筑节能的设计理念，在尽可能不使用设备的情况下，设计出适宜居住、环境友好的建筑。这是对建筑设计师的一个考验。也是以建筑师为主导，可以把节能理念更好的贯彻在建筑中。
参考文献
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