淺析建筑設計與自然風的相關性

摘要：隨著科學技術的進步以及人類對生活條件要求的不斷提高，人們對建筑設計的重視也在不斷增加。自然風屬于人們賴以生存的自然因素之一，并且自然風對建筑也有著很大的影響。本文對自然風與建設設計存在的關系進行分析，研究自然風對建筑設計的影響，在建筑設計中通過自然風的利用為改善人們的居住環(huán)境及節(jié)能提供一定的指導。

關鍵詞：建筑設計；自然風；節(jié)能

自然風在建設設計中屬于自然元素，同光等其他的自然元素一樣，都增強了人與自然溝通的方式，也是建設設計的重點考慮內容。自然風能夠為建筑的室內提供新鮮空氣，增強室內的空氣流通，同時也能傳遞熱量，為人們提供了一個舒適健康的辦公生活場所。同時，在節(jié)能減排的今天，自然風在建筑設計中的有效利用也有一定的積極作用。因此，自然風在建筑設計中具有很好的發(fā)展及應用前景。

1、自然風的特點分析

1.1、自然風的積極特點

（1）提供新鮮的空氣；自然風能夠為建筑的室內提供充足的氧氣，并且能沖散室內的異味，同時稀釋室內空氣中二氧化碳的含量，為人提供一個宜居的環(huán)境；（2）自然風能為建筑物以及使用者提供被動式的降溫，人們對建筑的采暖及降溫需求是不同的，并且不同地區(qū)的要求也是不同的。在25℃及35℃內，人們身體的自我調節(jié)功能使得對流降溫是最主要的途徑。由于我們國家南北跨越的幅度比較大，這也使得我們在進行建筑設計時需要考慮不同的通風選擇。

1.2、自然風的負面特點

受外界因素的影響，自然風也會對建筑及使用者帶來一定的負面作用：（1）滲透性；建筑物易受自然風帶來的外界環(huán)境影響，比如潮濕地區(qū)的自然風會將潮濕的空氣吹進室內，寒冷的地區(qū)則會使得室溫快速下降。（2）外部環(huán)境較差時，自然風會將污染的空氣吹入室內，對人們產生了負面的影響。（3）建筑物布局不合理，自然風會在建筑間形成風旋，這些不必要的紊流會影響到人們的正常生活。

1.3、風速及空氣壓力分析

自然風的風速一般都是距離地面越高，風速也會加強，同時，較高的風速也能帶走建筑物的熱量，建筑設計也需要對風速進行必要的控制，比如植樹或是設置一定的人工屏障來實現(xiàn)降低風速的目的。

1.4、風向的影響

風向能夠對建筑物門窗的朝向的選擇造成一定的影響。在建筑設計中主要是靠降低風速以及分解流向來控制風向，在設計前，必須要充分的結合自然地形情況，利用當?shù)氐娘L向來獲得建筑的最佳環(huán)境效益。在寒冷季節(jié)，建筑物的尖角朝向風向方向能夠有效的分解流向，大大降低建筑的散失熱量。

風向對建筑的影響示意圖

2、自然風在建設設計中的內涵特點

2.1、適宜性

首先，采用自然風的設計能滿足人們對建筑物的正常功能需要，并且能大大減少建筑工程對環(huán)境的污染，同時提高能源的使用效率；其次，自然風在建筑設計中的應用較為普遍，并且使用技術比較成熟，易于受到人們的介紹，具有非常好的實用性；最后，在建筑設計時必須要考慮到建設項目的經(jīng)濟成本，不能盲目的追求新技術，同時也保證了建筑的質量合格。

2.2、高效性

自然風在建筑設計中的應用中要體現(xiàn)高效性，盡量的發(fā)揮材料及技術的作用。這要要求設計人員必須要結合當?shù)氐膶嶋H情況，將建筑技術及材料的功能盡量發(fā)掘出來，保證其應用能夠實現(xiàn)高效性的特點。

2.3、區(qū)域性

自然風的利用還表現(xiàn)在區(qū)域性的特點上，我們在設計時需要考慮到建筑工程的技術及材料的選擇，同時還要針對當?shù)丨h(huán)境的要求來進行設計。避開污染源的下風區(qū)，保證空氣環(huán)境的清潔。

3、自然風在建筑設計中的應用

3.1、自然通風原則

首先，避開當?shù)匚廴驹聪嘛L區(qū)，避免污濁的空氣吹入建筑的室內，造成環(huán)境的污染。同時，還要合理利用建筑物周邊的綠化植被，在凈化空氣的同時提高空氣的濕度。另外，現(xiàn)在小區(qū)設計大多還要水池等景觀，我們可以利用水來平衡環(huán)境的溫度。在小區(qū)的規(guī)劃中，還可以利用建筑物的陽面及陰面形成的氣壓差，這樣在微風環(huán)境下也能形成室內通風。

3.2、建筑布局

建筑的布局是指在設計時要注意建筑的朝向能夠利于自然通風的條件。這需要結合當?shù)氐哪昃L速以及風向，建筑物在定位時就要選擇合理的朝向。我們一般都是夏季主導風向的垂直。同時，結合建筑的采光要求，建筑朝向一般都是正南方向向東選擇15°左右比較適合。

3.3、門窗的選擇

建筑的自然通風大多都是通過門窗來完成的，一般情況中，進入到建筑室內的風量大小都是取決于窗戶開啟面積的大小以及自然風在立面豎向分布的情況。窗戶的開啟控制也體現(xiàn)了建筑設計的靈活性，使得建筑的使用者能夠對建筑通風的一個控制，結合室內外環(huán)境的溫差來對室內采光及通風環(huán)境進行調整。

建筑在設計時盡量不要考慮全封閉的設計，窗戶盡量要可以開啟，需要仔細的選擇窗戶的位置。能有效減少空調的使用，實現(xiàn)了節(jié)能的目的。同時，建筑的平面進深尺寸不宜過大，能有效的形成過堂風。這也要求在設計時就要對熱壓機風壓進行考慮，減少阻礙自然風的影響因素，形成有利的通風條件。需要注意下面的問題：有些裝修為了美觀將氣窗取消，換成了固定窗，將平開窗換成推拉窗，這回導致通風口面積的縮小；還有就是為了做吊頂?shù)脑煨?，加大房間的進深尺寸、封閉陽臺等等現(xiàn)象，這些都會造成自然通風的阻礙，需要在設計中重點注意。

3.4、中庭或風塔

中庭或風塔會產生拔風效應，這回自然通風有很大的幫助，在設計時要注意利用其拔風效應，能起到調節(jié)微氣候及節(jié)約能源的作用。中庭設計近年來在科教、辦公以及醫(yī)療等建筑設計中得到了廣泛的應用。首先，中庭煙囪能夠與相鄰的房間進行自然通風，但是，在建筑內的最高點，空氣會向室外發(fā)生運動，這也會使得中庭最高處的空氣氣壓要高于室外的。同時，在中庭的最低處，空氣壓力會低于室外的。這也會使得空氣只有在低于中庭氣壓的部分會流入，高再從中庭頂部排出，如果中庭上部的窗口等開啟，必然會形成中庭的出風口。也就是說，中庭的煙囪效應，僅僅是只有一部分的區(qū)域能實現(xiàn)自然通風的環(huán)境，位于中庭上部區(qū)域的房建只能關閉窗戶來避免污濁空氣的污染。

另外，當煙囪效應帶走中庭中的熱量時能夠改善室內的環(huán)境，這要要求進風口的溫度要低于室內的，否則夏天進入的空氣高于室內時，會獲得適得其反的效果。為避免這種情況的出現(xiàn)，一般我們都是選擇在中庭的進風區(qū)域設計一片水面，這能夠保證中庭進風口的空氣溫度適當?shù)慕档停塬@得良好的應用效果。

總結

自然風在建筑設計中的應用能夠改善能源的利用情況，進而減少了環(huán)境的污染，具有很好的應用基礎。我們需要綜合多方面因素的影響，選擇最優(yōu)的設計方案，既可以利用其自然風，又實現(xiàn)了建筑節(jié)能設計要求，同時，設計人員還要注意與其他專業(yè)的設計人員進行溝通協(xié)調，系統(tǒng)性的完成設計，保證自然風在建筑設計中能達到最優(yōu)的效果。

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