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摘 要 自然通风的潜力非常大，具有改善热舒适性、节能、提升室内空气质量等一系列优点。当前，空调已经得到了普及，在保持良好室内空气品质及节约能源的双重压力下，人们开始认识到自然通风技术的重要性。从不同角度分析并探讨了农村自然通风设计的相关问题，希望可以为同行的研究提供一些参考。
关键词 农村住宅；自然通风；设计
中图分类号：TU834.1 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.14.029
当前，能源短缺问题越来越严重，人们的节能意识也随之增强，利用室内自然通风系统实现通风降温成为未来室内通风的主要发展方向，自然通风不仅可以为住宅提供充足的新鲜空气，还能起到降低室内温度的作用。人工送风所耗费的能源大大降低，与农村住宅绿色节能理念相符合。当前，室内通风方面的研究多数依据建筑师的经验判断，明显缺少创新，下面我们为方案设计提供新的设计方法。
1 自然通风的原理
1.1 利用风压自然通风
我们经常说的“过堂风”就是利用风压实现通风的目的，有风吹向建筑时，由于迎风面会阻挡风的去向，建筑表面和各侧面、背面将会形成压差，而风压通风就是利用了迎风面、背风面的压差的原理。风从某一面吹向建筑，迎面风将会受到空气的推动，进而形成正压区，从该侧不断推动空气进入建筑内部，由于受到空气绕流作用，建筑背风面将会形成负压区，将建筑中的空气从该侧出口流出，如此便形成了持续的空气流，最终在建筑中达到自然通风的效果[1]。
1.2 利用热压自然通风
人们平常所说的“烟囱效应”是指热压通风。由于热空气本身的密度比较小，会从住宅上部风口中排出，而建筑室外冷空气则会从住宅下部风口吸入到室内，如果建筑室内存在热源，那么空气将会被加热，降低室内空气的密度，同时向上浮动，如此一来上部空气的压力就会比建筑外部大，室内空气就会向外流动，建筑下部不断有空气流入室内，对上部空气流出让出的空间进行填补，这样就形成了持续的空气流，这就是热压影响下的自然通风。
2 农村地区住宅自然通风设计
2.1 合理设置进出风口大小
从以往的研究中可以看出，住宅室内平均气流大小主要由较小开口的尺寸所决定，但是气流影响区域比较小。如果出风口面积小于进风口面积，虽然入口速度减慢了，同时最大速度也不会明显大于室内平均温度，但是气流影响区域大了很多，室内气流也更加均匀，因此，入风口面积大有利于获得更好的通风效果，且可以实现随时开启，这样对夏季通风更加有利。此外，背风面窗户一定要小，这由于当前很多地方夏季背风面往往到了冬季就会成为迎风面[2]。按照测定结果来看，进风口宽度在开间宽度1/3～2/3；同时，开口大小是地板总面积15%～25%时，可以获得最佳的通风效果。
2.2 合理设置进出风口位置
室内进风口通常不可以直接对着出风口，这样会很容易形成气流直通，而进入到室内的风则很快就会排出，室内远离风口的位置很难会受到风的影响，因此夏季的通风效果往往不是很好。同时，住宅南北朝向的窗户应该错开设计，这样气流在室内经过的时间会相对拉长，影响范围也会得到扩大，这样不仅可以改变气流在室内的方向，而且通风效果也比较好。从热压通风的角度来看，如果进出风口中心存在较大的高度差，那么自然通风量也会随之变大，这时进出风温差将会变小，自然通风量将会逐渐减少，室内上部的温度将会非常高[3]。因为进出风口存在较大的高度差，这种情况下，通风量越大住宅北向窗户就应越高，南向的窗户则应该低一些，减小北向窗户的整体面积，这样一来不仅对夏季通风非常有利，而且冬季进入室内的冷风量也会相对减少。
窗口的设计不能只在一面墙开，这样进入到室内的总体风量不大，同时房间通风效果也会非常差，在相邻相面开窗的时候，进风口很容易会和夏季的主导风向垂直，这样的通风效果往往要强于与主导风向倾斜的效果。通常相邻墙面开窗时，不同布置方式会对通风效果产生不同的影响。而与对称开窗通风效果相比，在只有迎面一侧开窗时，窗户非对称布置方式的效果往往会更好一些。
2.3 合理设计建筑物间距
通常住宅朝向前后和其他住宅之间都应有一定的间距，该距离主要由建筑日照情况所决定，因此被称作日照间距，这主要是因为房屋前后日照间距必须大于室外使用、通风及绿化等方面要求的间距。如果建筑南北朝向日照间距比较小，这时前排建筑可能会对后排建筑形成遮挡，获得较好的自然通风效果。因此，在农村住宅设计过程中，可以将住宅建筑形成绿地，这样不仅有助于改善绿地下风侧住宅的自然通风效果，还能在建筑之间形成空气射流[4]。如果利用错列式的布置方式，通常可以利用山墙间空气射流，对下风向住宅与自然通风效果进行改善，可以获得较好的效果。这里值得注意的是，山墙间距大小通常由住宅间距决定，住宅间距越大，山墙间距也会越大，这样可以将足够的空气射流吹到后排住宅上。
3 结语
自然通风是一种廉价的节能技术，建筑设计人员在农村住宅通风设计过程中，应该从建筑规划、单体设计一直到构造设计的整个过程仔细考虑自然通风的可行性及整体效果，利用自然通风对住宅中的空气质量问题、热舒适性问题进行解决，在不增加农民投入的情况下为其营造舒适、健康的生活环境。当前，我国正大力发展新农村建设事业，村镇住宅建设中能耗问题目前正日益突出，在这种情况下不仅要降低建筑能耗，还要在自然环境、人工环境之间达到一种动态的平衡。另外，合理使用自然通风技术，必须注意和当地地理气候特征及相关气候因素相结合，与传统技术相结合，将住宅设计中自然通风的效用充分发挥出来。
参考文献
[1]金熙，徐峰，张国强.自然的应变——华中湖区农村住宅被动式节能设计研究[J].装饰，2012（10）：123-124.
[2]张宇峰.夏热冬暖地区代表性城市与农村居住建筑热环境设计与计算指标[J].建筑科学，2014（6）：10-18.
[3]余俊骅，刘煜，唐权.关中地区农村住宅的绿色生态设计策略及适宜技术浅析[J].华中建筑，2010（8）：86-89.
[4]金玲，孟庆林，赵立华，等.粤东农村住宅室内热环境及热舒适现场研究[J].土木建筑与环境工程，2013（2）：105-112.
（责任编辑：赵中正） |
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发表于 2022-2-27 20:01:09