住宅建筑自然采光及通风设计探讨

设计绿色建筑时考虑通风和自然采光。 #生活常识# #环保节能技巧# #绿色建筑材料#

        张礼彬
        上海新空间工程设计管理有限公司  上海 200000

        摘 要：在城市化进程日益加剧的今天，人们逐渐对住宅建筑提出了更高的要求，其中包括住宅建筑通风采光设计，只有确保住宅符合居住者的要求，才能为人们的生活与工作提供良好服务。因此，本文对绿色住宅建筑自然通风与采光设计问题进行了探讨。
关键词：绿色住宅；自然通风；采光

前言：
        在当前的建筑行业中引用绿色建筑设计标准中的设计理念，更能促进整个建筑行业的可持续发展。在绿色住宅建筑设计的过程中，自然通风与采光是住宅节能与舒适度提升的关键因素，在《民用建筑绿色设计规范》、《民用建筑热工设计规范》、《住宅设计规范》条文规范说明中也强调了遵循标准，因而需要采取科学、有效的方式，对住宅建筑进行自然通风、采光进行设计，以构建出更加良好住宅环境，为建筑的使用提供重要条件。
一、住宅建筑自然采光与通风概述
1自然通风的影响因素
        自然通风作为一项原始技术，其设计随着住宅建筑的发展而发展。近年来，在绿色建筑逐渐推广的过程中，人们开始对传统被动式的自然通风技术给予了高度的关注与重视。所谓的自然通风，指的是在风压差的作用下，逐渐完成气体的交换活动。对于地下建筑来说，对自然通风设计时，通常受到多个方面因素的影响，如朝向、内部结构等。若建筑对通风设计要求较高，还要采取一定的方法，如安装风管，采用机械送风、排风的方式，对风予以引导，以提升通风效果。自然通风这项原始技术，其发展过程主要有三个阶段，即依靠自然作用力的通风阶段、依靠室内空调调节的阶段以及依托低碳理念和技术的通风阶段。近年来，在绿色建筑逐渐推广的过程中，人们开始对传统被动式的自然通风技术给予了高度的关注与重视。对于自然通风来说，是利用自然现象，自动促进风的流动，特别是在夏季，天气非常炎热，采取自然通风的方式，更是能够对环境提供更加良好的保护，打造出良好的环境。所以，现代住宅建筑建设时，应加强对自然通风的应用。
        自然通风是一个复杂的物理气体流动过程，会受到诸多因素的影响，主要包括住宅户型平面布局、立面开窗洞口位置、开窗方式以及建筑物遮阳构件等。其中，住宅户型设计对自然通风有决定性的影响。而立面开窗洞口位置则会影响室内自然通风的走向，进、出风口位置的高低都会在一定程度上对通风的效果产生影响。鉴于住宅室内的空间普遍较小，因而窗户的开启方式也会对室内自然通风产生影响。因而在住宅建设时，均设计出较为宽敞的门窗，较轻的墙面，以及很长的挑檐，并且在部分建筑物当中，还在屋顶处，预留出一个天窗，用来提高建筑的通风水平，保证室内气体更好的流通。
2自然采光、日照的影响因素
        作为绿色建筑当中的重要组成部分，采光直接关系到整个建筑的使用情况。针对原理的不同，能够将采光划分成两种类型，一个为自然采光，另一个为人工采光。自然光作为一种健康的绿色资源，其具有人工照明难以替代的优势。在建筑中，对自然光的的合理运用，其不仅可以起到节能照明的作用，而且可以给人们的心理带来舒适和愉悦感。为了保证建筑正常采光，同时减少成本的投入，需要利用建筑自身特点，结合相应的技术手段，设计出自然采光。具体来说，在墙与梁的连接处，通过错位的方式，构建出一定的采光空间，比如采光井、下沉庭院等，并在相应位置上，安装采光板，通过建筑内部结构，予以其不断延伸，进而利用光学原理，将自然光导入。室内自然采光也会受到诸多因素的影响，如房间进深、窗台高度与面积、遮阳以及玻璃透光比等。室内自然采光的主要手段是开窗，然而，窗台高度、窗墙面积也会影响采光。通常情况下，窗台高度在0.60m至0.90m之间，自然采光均匀性最佳。而采光系数基本与开窗面积变化的倍数是一致的。对于住宅来说，被动式遮阳方式可分为水平、垂直以及综合式遮阳三种方式。在遮阳板出挑长度相同时，对室内采光系数影响按照由大到小的排序依次为垂直式、水平式、综合式。
二、住宅自然采光与通风设计策略
1建筑区域选址与间距
        建筑工程及其复杂，并且其中涉及到很多的理念与内容，在其设计过程中首先就应保证整体环境优化的原则，这样才能保证其协调统一，进而相得益彰。提在建筑区域选址的过程中，可通过区域小气候评价的方法对场地气候展开评价，并综合多种气候影响因素，合理选址，并依据不同季节的气候因素选择不同的被动式应对策略。不同的气候条件，其会在不同的程度上影响住宅的舒适度。现代住宅建设时，不可为了减少用地，扩大建筑面积，所减少两栋建筑间的距离。

这是因为若两栋建筑距离较小，会干扰建筑的采光，使后侧的建筑无法获得充足的光照，导致室内空间当中，无法形成合理的热舒环境。同时，若距离过小，还会对自然通风造成一定干扰，降低通风的便捷性。因此，一般情况下，应严格按照标准，设计出建筑的距离，保证光照充足的同时，提升住宅的通风性能。具体设计时，间距不能过大，防止土地资源的浪费，影响涡流的形成，而且还不能过小，干扰通风效果。在选址时，气候也是应注重考虑的因素。在建筑区域选址的过程中，可通过区域小气候评价的方法对场地气候展开评价，并综合多种气候影响因素，合理选址，并依据不同季节的气候因素选择不同的被动式应对策略。
2住宅建筑朝向选择
        住宅建筑设计时，通常会以区域地形条件为基础，在选择建筑朝向的过程中，其也会受到区域气候的影响，尤其是太阳辐射，结合夏季天气状况，确定出具体的朝向，《民用建筑热工设计规范》规范条文也说明了这一点。风流淌时，由建筑正面通过，会出现最高的风影，建筑建设时，防止挡风问题的出现，应针对具体情况，设计出最大的间距，但从理论的角度来说，这样设计并非最佳方案。但风向出现一定的偏移，其与建筑之间存在30～60°的角度，则会适当降低风影，无需选择最大的间距。在实际设计时，应采取适当的方式，调整风的射入角，确保其摄入到风影区间外。具体来说，应针对区域气候特点，结合说地理位置，通过一定的计算，确定出最佳的建筑朝向。对于季节性风向、区域风环境气候较为明显的区域，可将建筑朝向选择作为注重考虑的因素。以某地区为例，绿色住宅按照朝向175°的太阳辐射进行布置，其将在全面范围内均可获得最多的辐射。在夏季，该地区以正南风为主导，其基本与建筑朝向垂直，因而也可以获得最优的自然通风。在冬季，受到正北向来风的影响，可通过增强建筑物维护结构保温性能以及门窗气密性进行弥补。因此，该地区的住宅朝向最优是南向偏东。
3建筑开窗选择
        《住宅设计规范》要求每套住宅的自然通风开口面积不应小于地面面积的5%，起居室、卧室、明卫生间直接自然通风开口面积不应低于该房间地板面积的1/20，厨房直接自然通风开口面积不应小于该房间地板面积的1/10，并不得小于0.60m2，所以住宅单体外窗开窗形式很重要，既要满足国家规范条文设计要求，也要考虑单体美观及采光要求。在当代建筑中，开窗的方式有很多，常见的方式为推拉式、上中下悬窗以及平开窗。其中，平开窗的效果较推拉窗优，外开下悬窗效果优于上悬窗。建筑遮阳构件也会影响室内自然通风的效果，其主要可分为水平遮阳与垂直遮阳。在卧室、起居室等主要房间体量的限制下，墙面开窗的范围也受到较多的限制，因而开窗的位置与方式普遍较为固定，但在细微程度上也是可以对自然通风与采光产生影响的。建筑结构的窗口设计尤为重要，在天然通风设计期间，需要科学设计窗体架构，让自然风在建筑环境中得以流动，将住宅环境中的热压排放到室外，进而提升室内外的空气流动性，为住宅室内空间的舒适性提供必要保证。优先增强建筑的门窗气密性，合理的对高层建筑进行通风设计，将自然风引导进房间之中以此来满足用户对于房间散热的要求，并且房间还要有极强的密闭性，避免出现热量的散失。鉴于目前大部分绿色住宅都是单侧开窗，因而以单侧开窗为例，在开窗位置选择方面，当开窗面积相同时，墙体中间开窗的采光要好，尤其是横向采光均匀性好。当窗户靠近墙体边缘时，则纵向采光均匀性较好。也就是说，当绿色住宅横向面积较大时，开窗应尽量在墙体的中间位置，而当纵向进深较大时，则应靠近墙体边缘，以获得较好的自然光。
4平面户型分析
        平面户型布局设计会对绿色住宅的舒适度产生极大的影响，是关键性的因素。针对平面情况，结合诸多空间因素，加强对整个建筑群的分析，把握其与自然通风间的关联性。现代建筑领域，存在多种类型的建筑布局，如行列式、自由式等，每种布局具有不同的特点，所具备的通风效果也存在一定差异，其中，对于行列式来说，通过改变建筑朝向，使气流从斜上方，逐渐引入到室内空间当中，一方面降低阻力，另一方面提升通风效果。通常情况下，通风性能好的户型，其采光也普遍较好。在优化住宅户型时，可对不同区域不同住宅户型的自然通风与采光效果展开综合性的评定，并总结其特点，然后进行优化。
三、结论
        总之，建筑物作为人类生存的重要场所，不仅需要适当的光照，而且还要一定的通风，只有这样，才会建设出符合人类居住需求的环境。所以，对绿色住宅建筑设计时，应根据建筑自身特点，结合环境具体情况，针对采光通风的需求，设计出科学、合理的自然采光通风方案，提高整体居住建筑的设计水平。
参考文献：
[1]李瑜,杨丽,李媛.绿色住宅小区夏季自然通风模拟对比研究[J].建筑节能,2019(8):82-86
[2]孙波，季翔，顾贤光.室内自然通风模拟在住宅空间布局中的应用[J].华中建筑，2018(05)：39-43
[3]包元凯.结合自然通风与采光的南方城市地下空间生态设计[J].门窗，2018，06(15)：162-162.

网址：住宅建筑自然采光及通风设计探讨 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/845486

相关内容

建筑设计中的采光和日照以及通风问题的探讨
探讨住宅建筑中的空间及户型配置设计
高层点式住宅楼自然通风与采光设计策略
探讨现代城市住宅建筑节能设计
探讨住宅建筑节能技术设计.pdf
现代绿色住宅设计与建筑节能策略探讨
建筑自然采光优化设计策略探讨
住宅建筑设计中的节能设计探析
适应气候的建筑设计策略及方法探讨.pdf
节能住宅建筑设计浅析

随便看看