生态建筑自然通风设计论述

生态建筑（ECO）运用建筑技术科学和生态学的理论结合先进的科学技术来利用建造地自然环境中的事物，比如阳光、风雨等。通过合理安排建筑的结构、方位等来使自然的调节作为充分发挥。使建筑的室内气候条件良好和有较强的生物气候调节能力，形成一个舒适、绿色的居住环境，同时建筑也不会破坏自然环境。自然通风是构建生态建筑的手段之一。一个好的自然通风设计能够调节室内温度以及提高室内空气的品质。降低人们对其他代替产品的一来，从而节约空调等电器消耗的能源、减少污染，符合当今时代绿色环保的主题。

1生态建筑中的自然通风设计理念

自然通风设计就是积极地用人工方法引导空气在建筑中的流动，比较常见而简单的有南北朝向等方法。其他还比如说建造专门的建筑构件、利用热压、风压或者机械辅助的来定向组织自然风的流动，促进自然通风的实现。

1.1风压作用的自然通风设计

将风压作为实现自然通风的工具，必要条件是建筑有一定程度的外部风环境。通俗来说，引导穿堂风就是风压通风的概述。当自然风对着建筑流动时，由于建筑的阻力影响，会在迎风的那面墙上产生正压力，部分气流绕过迎风墙留香侧墙和背面墙，在这些位置上产生负压力，建筑的迎风面和背风面会产生一定的压力差，也就是风压，风压促进空气的流通。引导穿堂风可以通过调节建筑的形式、迎风墙与风形成的角度来完成，因为压力差的大小与其建筑形式、及风墙夹角有关。当风正对着迎风墙时，它产生的正压力是最大值，屋角和屋脊处产生的负压力也是最大值，风压最大，空间流通最快。

1.2热压作用的自然通风设计

利用热压的通风设计需要有一定的外部环境支持，比如说周围建筑布局或植被，它们可以使建筑内部空气和外部之间产生热压差，以此促进房屋的自然通风。热空气会往上爬，因此我们可以根据这个原理在房屋的上部设排风口，将热空气从室内排出去，另一方面房屋底部位置的而室外冷空气被气压吸入，以此实现自然通风。室内和室外之间的温差越大，进风口和出风口之间的高差越大，热压就越大，热压作用就越明显利用热压的自然通风设计可以通过一些建筑构造加大建筑的热压。

比如说建筑的楼梯间、中庭之类的竖向空腔就符合进风口和排风口的高差要求。热压通风与风压通风相比，热压通风对于外部风环境的要求要低，即便是在风速和风力经常改变的条件先也能有较好的自然通风效果。建筑进深小，风压设计的自然通风效果好。反之则热压设计的效果好。在实际的通风设计中，通常都会同时采用风压自然通风和热压自然通风设计，保证建筑的室内空气流通情况良好。

1.3机械辅助下的自然通风设计

在热压和风压作业的自然通风效果差的情况下，可以同机械辅助来促进空气流通。它能利用械动力使室内和室外的空气对流。这种设计会消耗一定的能源，但自然通风效果是稳定的。机械辅助主要有对流通风器、置换通风系统等。对流通风器最开始在19世纪中末期应用于建筑通风中，在建筑系统中配置吸气风管，促进空气流通的同时，也能够利用气流给建筑供暖，不是将燃烧器直接安放在吸气管中,而是装备了建筑供热用的蒸汽盘管,从而最终利用同一管道实现了通风和供暖的统一。

随着科学技术的进一步发展，在19世纪末期，小型蒸汽引擎开始应用于建筑通风中，取代了对流通风系统。而现代一般是使用置换通风系统来调节自然通风，这是一种空调送风的方式，置换通风以较低的速度送进低于室内温度是新风，新风受到室内热源的影响，稳定升高而上升，发热物的温度部分被新风吸收，表面的温度降低，风在房间的上班流出，带走了污染物和高温，这样的通风的效率高，通风效果佳，能够改善室内空气质量。并且它的耗能非常小，也能称之为节能。

2利用生态建筑结构实现自然通风

2.1将进气口设置在地板处

上世纪末美国在对封闭的节能建筑的改造时，给一半以上的建筑增添了通风设施，采用地盘通风的方式，将房屋的上部通风改为地板通风。地板通风中的新鲜空气是地板的进气口进入房间的，气体温度比较低，并能围绕着人体等这样的热源，这样一来，既为室内提供新鲜的室外空气，又便于人的体内散热和干燥，防止室内人的皮肤潮湿引起不适。

2.2将屋顶作为通风系统的组成

在屋顶处，可利用天窗、风斗构造给空气提供进出口。还可以将屋顶本身作为一个一个独立通风系统。屋顶的形状和高度能够对室外风压起作用，比如说采用翼形屋顶，风在上面可以自然形成高压区和低压区。使得空气流通加快，并且如果在通风屋顶内部设置空气间层的话，可以通过热压作用使气流在空气间层中流动来调节屋顶内表面的温度。

2.3设计合理的窗型促进通风

窗户的形式、尺寸和安装的位置都会影响进风的多少、通风效率和室内热舒适。窗户的通风系数与开口面积、窗户类型成一定的比例关系。比如窗户在迎风墙或背风墙的位置会影响两墙之间的气压。而对于单侧通风、贯流通风和热压作用下的自然通风在窗户形式的选取上，在冬季适合用底悬式窗户，夏季适合侧悬式窗户。

自然通风历来是人们调节室内环境的重要手段，也是当今建筑物实现节能、生态、环保等目标的重要手段。生态建筑中的自然通风可以通过多种方法达到较好的效果，也可以将其综合使用，使其既能节约能源、满足了绿色生态的需求又能够给人提供稳定、高质的体验。在实际的自然通风设计当中，通风设计有更多的制约因素，我们要灵活运用通风技术，保证生态建筑的和谐性。