刘伟
海南中信城市开发运营有限公司 海南 三亚 572000
摘 要：目前，降低热带滨海地区度假酒店建筑的能耗已经成为当前建筑节能领域研究的一项重要课题。相关研究表明，自然通风能够有效的使建筑的能耗降低，同时还对室内空气提高和改善室内舒适度起重要作用，由此其被广泛的应用于降低建筑能耗。但由于热带地区具有常年高温高湿的特点，所以对自然通风的技术具有很高的要求。现以热带滨海地区的度假酒店为例子，运用数值模拟的方法，分别从酒店的整体布局、立体绿化中庭与建筑表面等方面，阐述自然通风技术对热带滨海酒店的重要作用，由此为热带滨海酒店提供自然通风设计的借鉴方案。
关键词：热带滨海地区；度假酒店；自然通风设计研究
热带滨海地区属于亚热带地区，是一种典型的海洋季风气候。其主要气候特点表现为全年高温高湿，所以节约建筑能耗便成为了在建筑设计中重点探讨的问题。与传统的酒店相比，热带滨海酒店具有特别的空间形态和景观资源，并且其具有典型的亚热带季风气候的特征[1]。由于其特殊的气候特点，其具有较丰富的风资源，室外的风速可达每秒2m，有利于自然通风技术的应用。自然通风能够将房间的余热排除，使人体的舒适感程度和室内的空气质量提高，从而有效地改善室内的舒适程度，有效的实现建筑能耗降低的目标。现以热带滨海地区的酒店为例，研究自然通风技术在降低酒店能耗中的作用。根据自然风形成的动力因素，采用立体绿化联合中庭通风、立体景观平台联合建筑表面机理的方法。
1 自然通风和人体舒适度的关系
目前，自然通风对人体热舒适度的影响已有大量相关研究并且已有实质性的研究成果。相关研究表明，人体的热适应性温度在自然通风建筑内和空调建筑中存在较大差异。人体在自然通风的环境下能够更好的接受环境舒适的温度，其舒适温度主要由人体能够接受的最大流速和最高温度所决定。有研究表明，人们在夏日静坐的情况下，衣着轻便的人在不同风速的情况下其舒适感也不同。有学者将广州地区的自然通风建筑作为研究对象，在实地考察调研和分析后得出人们在夏热冬暖地区能够接受的有效最高温为31.4℃，而另一研究将湿热地区的自然通风建筑作为研究对象，其结论为人们可接受最高温度为32.4℃。以上的研究表明，自然通风在湿热地区能够接受的最高为温度为32.4℃，而热带滨海地区的最热月平均温度为28.8℃，在人体可以接受的范围之内。所以，自然通风技术应用于滨海地区建筑能够实现降低空调制冷和能耗的目标。
2 自然通风的设计方式
2.1 利用滨海海面微气候
在总体规划热带滨海地区的度假酒店中，海水面与周围的沙滩绿化等稳定的微气候资源为主要利用的自然气候资源。所以如何才能够使微气候资源得到充分利用便成为了其中一个重要问题。在热带地区，夏季主要以东南季风为主，西南季风为辅。所以为了实现自然通风降温除湿，应将酒店整体布局在夏季主导风向的迎风面。
2.2 中庭绿化的应用设计
目前为大家所知的是，室内垂直绿化结合自然通风系统是最理想的生态节能方案。由于植物本身具有蒸腾和遮阳的作用，所以能够达到降低室内温度的作用，同时，其释放的氧气能够有效降低空气二氧化碳的含量和吸收有害物质，从而能够有效改善室内空气质量。由于中庭使一种自上而下敞开式的空间，所以形成风烟囱效应，能将室内的热量带走。热压通风的热压大小由室内外空气温差形成的空气密度和进出风口的高差所决定。若高差不变，形成风烟囱效应的必备条件为：可以开启的上下方进出风口和进风口与排风口的温度差。
2.2.1 进风口的设计
为了实现降低进风口温度的目的，必须使进出口温差达到最大值，所以在设计中，大堂入口作为主要进风口主要设置在建筑的北向背阴面。与此同时，还要设计多个风廊道，由此让海风能够通过建筑。由于海表面本身能够调节环境温度，根据建筑基地本身的情况设计大堂入口高度，然后沿着海滩和建筑界面的高差，逐级放坡。为了进一步使进风口的温度降低，应设置大面积的绿化和水面于中庭的主导风向进风口前，让其表面一直保持一种相对较低的温度，确保经过其表面的海风在吹入中庭内保持低温，由此达到更佳的降温效果。
2.2.2 出风口与中庭腔体设计
有学者指出，在负压区建筑中庭的顶部开口比敞开区的通风效果更加显著。与此同时，依据文丘里效应，腔体相关变化能够使相邻区域的通风加强，当气流通道变窄时，其空气流动速度明显增加，由此位于该区域的负压具有一定的捕风效果。所以在建筑设计时，应将中庭出风口部分设置成上下粗、中间细的透明玻璃，其形成的温室效应能够将出入风口温差进一步的提高，从而增加中庭中部的气流，从而加速热空气上升。
2.3 建筑表面自然通风设计
2.3.1
将自然风引入建筑体内的常用方法是在建筑外立面开洞，其中洞口位置、开洞方法和其对建筑外观效果产生的影响是其中的重点问题。若建筑本身长款较大，就会造成边缘吸引力和迎风面表面风压的突增等。所以在引入自然风从而降低空调能耗的同时，还需要降低建筑自身表面的风压。
2.3.2 处理建筑表皮机理
在滨海地区，建筑通风设计主要受日照、地形等客观因素的影响，从而限制建筑的布局和朝向。在发生此种情况时，增强通风效果能够通过合理的建筑表皮机理设计来实现。比如通过建筑自身遮阳结合建筑墙体增强通风效果，从而达到降低能耗和室内温度的目的。项目应根据当地太阳高度角的变化，对建筑造型、阳台悬挑尺度和整体韵律关系进行精密的计算，最后确定其建筑立面。适当加深屋檐的深度，不仅能够使室内的穿堂风增强，引导空气在室内流动的方向，还能够有效的阻挡太阳直射室内。其设计的标准客房的最外层应该为绿化阳台，它能够有效降低室外热空气，从而进一步使进入室内空气的温度降低。
3 通风设计模拟的结果与分析
在建筑设计项目完成后，应采用相关的建筑行业设计软件对建筑通风和热环境进行模拟分析，如CFD模拟计算软件。其软件是一种专业的环境系统分析软件，能够精确的研究流体的传热、流动和污染等现象，并且还能够将通风系统的空气流动、空气质量、传热和舒适程度等问题准确的模拟出来，不仅具有快速建模和网格自动划分的功能，还具有强大的求解功能，其包括显示湿度、温度、速度、PPD、PMV等相关数据的数值报告。根据其建筑的总平面设计图，并且考虑到周围建筑可能对其产生的影响，以不影响室外风场为根本原则进行几何模型的简化，利用相关计算机软件建立室外CDF物理模型，选择模型外场尺寸应以建筑物3倍尺寸为准。依据相关气候参数、大气边界层理论和风玫瑰图等进行边界条件相关参数的设定。
4 结语
综上所述，在热带滨海地区度假酒店的自然通风设计中，首先要根据其地形条件和气候因素进行合理的建筑布局设计，同时利用好自然气候是微环境和风资源，达到通过自然通风技术降低能耗的目的[2]。为了使其达到强风压和热压通风的效果，在建筑表皮设计中可以采用里面洞口结合建筑遮阳构造和绿化阳台这种特殊的表皮机理，最后通过立体中庭绿化结合底层架空的方式，引导自然风在室内流动的方向，从而形成环流，使海面与建筑表面形成一种和谐共生的微环境[3]。
参考文献
[1]陈翀，黄俊江.海南热带滨海度假社区绿化设计探讨[J].中国城市林业.2019，017（001）：90-94.
[2]陆海清，吴嵘.夏热冬暖地区的建筑自然通风优化设计研究[J].节能.2020，455（08）：21-22.
[3]罗青.“就地取材”原则在东南亚度假酒店设计中的运用研究[J].居舍.2019，000（028）：91.