綠色建筑策略：自然通風技術(shù)

   自然通風是一種具有很大潛力的通風方式，它具有節(jié)能、改善室內(nèi)熱舒適性和提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的優(yōu)點，是人類歷史上長期賴以調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境的原始手段。在空調(diào)技術(shù)得以普及，機械通風廣泛應(yīng)用的今天，迫于節(jié)約能源、保持良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)的雙重壓力下，全球的科學家開始重新審視自然通風技術(shù)。

　自然通風在實現(xiàn)原理上有利用風壓、利用熱壓、風壓與熱壓相結(jié)合以及機械輔助通風等幾種形式?，F(xiàn)代人類對自然通風的利用已經(jīng)不同于以前開窗、開門通風，而是綜合利用室內(nèi)外條件來實現(xiàn)。如根據(jù)建筑周圍環(huán)境、建筑布局、建筑構(gòu)造、太陽輻射、氣候、室內(nèi)熱源等，來組織和誘導(dǎo)自然通風。在建筑構(gòu)造上，通過中庭、雙層幕墻、風塔、門窗、屋頂?shù)葮?gòu)件的優(yōu)化設(shè)計，來實現(xiàn)良好的自然通風效果。

　　采用自然通風取代空調(diào)制冷技術(shù)至少具有兩方面的意義：一是實現(xiàn)了被動式制冷。自然通風可在不消耗不可再生能源情況下降低室內(nèi)溫度，改善室內(nèi)熱環(huán)境。二是可提供新鮮、清潔的自然空氣，帶走潮濕污濁的空氣，有利于人體的生理和心理健康。

　　自然通風的實現(xiàn)方式

　　建筑中常用的自然通風實現(xiàn)方式主要有以下幾種：

　　1.利用風壓實現(xiàn)自然通風

　　自然通風最基本的動力是風壓和熱壓。在具有良好的外部風環(huán)境的地區(qū)，風壓可作為實現(xiàn)自然通風的主要手段。在我國大量的非空調(diào)建筑中，利用風壓促進建筑的室內(nèi)空氣流通，改善室內(nèi)的空氣環(huán)境質(zhì)量，是一種常用的建筑處理手段。風洞試驗表明： 風吹向建筑時，因受到建筑的阻擋，會在建筑的迎風面產(chǎn)生正壓力。同時，氣流繞過建筑的各個側(cè)面及背面，會在相應(yīng)位置產(chǎn)生負壓力。風壓通風就是利用建筑的迎風面和背風面之間的壓力差實現(xiàn)空氣的流通。壓力差的大小與建筑的形式、建筑與風的夾角以及建筑周圍的環(huán)境有關(guān)。當風垂 吹向建筑的正立面時，迎風面中心處正壓最大，在屋角和屋脊處負壓最大。另外，伯努利流體原理顯示，流動空氣的壓力隨其速度的增加而減小，從而形成低壓區(qū)。依據(jù)這種原理，可以在建筑中局部留出橫向的通風通道，當風從通道吹過時，會在通道中形成負壓區(qū)，從而帶動周圍空氣的流 ，這就是管式建筑的通風原理。通風的管式通道要在一定方向上封閉，而在其他方向開敞，從而形成明確的通風方向。這種通風方式可以在大進深的建筑空間中達到較好的通風效果。

　　2.利用熱壓實現(xiàn)自然通風

　　自然通風的另一原理是利用建筑內(nèi)部空氣的熱壓差---即通常講的“煙囪效應(yīng)”---來實現(xiàn)建筑的自然通風。利用熱空氣上升的原理，在l筑上部設(shè)排風口可將污濁的熱空氣從室內(nèi)排出，而室外新鮮的冷空氣則從建筑底部被吸入。熱壓作用與進、出風口的高差和室內(nèi)外的溫差有關(guān)，室內(nèi)外溫差和進、出風口的高差越大，則熱壓作用越明顯。在建筑設(shè)計中，可利用建筑物內(nèi)部貫穿多層的豎向空腔---如樓梯間、中庭、拔風井等滿足進排風口的高差要求，并在頂部設(shè)置可以控制的開口，將建筑各層的熱空氣排出，達到自然通風的目的。與風壓式自然通風不同，熱壓式自然通風更能適應(yīng)常變的外部風環(huán)境和不良的外部風環(huán)境。

　　3.風壓與熱壓相結(jié)合實現(xiàn)自然通風

　　在建筑的自然通風設(shè)計中，風壓通風與熱壓通風往往是互為補充、密不可分的。一般來說，在建筑進深較小的n位多利用風壓來直接通風，而進深較大的部位則多利用熱壓來達到通風效果。位于英國萊徹斯特的蒙特福德大學女王館就是這方面的一個優(yōu)秀實例。建筑師肖特和福特將龐大的建筑分成一系列小體塊，既在尺度上與周圍古老的街區(qū)相協(xié)調(diào)，又能形成一種有節(jié)奏的韻律感，同時小的體量使得n然通風成為可能。位于指狀分支部分的實驗室、辦公室進深較小，可以利用風壓直接通風;而位于中間部分的報告廳、大廳及其它用房則更多地依靠“煙囪效應(yīng)”進行自然通風 。同時，建筑的外維護結(jié)構(gòu)采用厚重的蓄熱材料，使得建筑內(nèi)部的得熱量降到最低。

　　4.機械輔助式自然通風

　　在一些大型建筑中，由于通風路徑較長，流動阻力較大，單r依靠自然風壓與熱壓往往不足于實現(xiàn)自然通風。而對于空氣污染和噪聲污染比較嚴重的城市，直接的自然通風還會將室外污濁的空氣和噪聲帶入室內(nèi)，不利于人體健康。在這種情況下，常常采用一種機械輔助式的自然通風系統(tǒng)。該系統(tǒng)有一套完整的空氣循環(huán)通道，輔以符合生態(tài)思想的空氣r理手段（如土壤預(yù)冷、預(yù)熱、深井水換熱等），并借助一定的機械方式加速室內(nèi)通風。

　　5.雙層維護結(jié)構(gòu)

　　雙層維護結(jié)構(gòu)是當今生態(tài)建筑中所普遍采用的一項先進技術(shù)，被譽為“可呼吸的皮膚”。雙層維護結(jié)構(gòu)一般由雙層玻璃或三層玻璃組成，在兩層玻璃之間留有一定寬度的空隙形成空氣夾層，并配有可調(diào)節(jié)的深色百頁。在冬季，空氣夾層和百;可以形成一個利用太陽能加熱空氣的裝置，提高建筑外墻表面溫度，有利于建筑的保溫采暖;在夏季，則可以利用熱壓原理將熱空氣不斷從夾層上部排出，達到降溫的目的。對于高層建筑來說，直接對外開窗容易造成紊流，不易控制，而雙層維護結(jié)構(gòu)則能夠很好的解決這一問題。