小官关于建筑群室外自然通风绿色设计经验一点梳理
小官简介:从事绿色建筑技术咨询与既有建筑节能改造工作
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随着众多沿海城市与内地\x00大省会城市加大了绿色建筑相应鼓励和强制性政策的政府文件出台,绿色建筑开始走进建筑各专业设计工程师思维,然而绿色建筑作为一种新鲜事物,部分设计师尚未理解绿色建筑部分绿色设计内容,前来电咨询,近期好几个建筑师均有提到建筑室外自然通风的问题。小官趁此机会,也把\x00袋瓜这2年建筑室外自然通风绿色设计和优化经验梳理一番,对于想了解绿色建筑室外自然通风绿色设计或优化的建筑师或初来乍到绿色建筑新人,希望能够帮助你们解决一些简单的疑惑,同时希望能够起到抛砖引玉的作用,欢迎同行参与讨论与交流。
1、建筑群室外自然通风基本概念
依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压,促使空气流动,使得建筑室内外空气交换。
很显然,建筑群室外自然通风动力是依靠的建筑群前面风压差,促使建筑前后空气流体流动,使得建筑群内空气得以流通换气,得以保证建筑群内部的空气新鲜度,维护较好舒适度水平。
2、建筑群室外自然通风基础条件
建筑群前面压差是建筑群要获得良好的自然通风必要条件,需要创造客观条件使得建筑前后能够形成良好的压差值,小官认为可以从以下几个方面着手考虑建筑前后压差设计。
2.1 优质风源
优质风源就是代表有可靠合理的建筑群室外风速环境,是实现良好建筑群室外风环境的基本保证。倘若无可靠的风源,建筑群绿色设计再完美,也是一件非常可悲的设计。风源是否优质,代表的形式是风速,风速过大,容易造成行人不舒适;风速过小,空气动力不足以克服建筑群中的风道阻力,并且容易形成大面积的静风区,不利于室外舒适度切」倬验认为,优质风源控制在2.7~4.0m/s较为科学合理,其它以外风源范围称为劣质风源。
2.2足够迎风口
建筑群外部有足够风源,但建筑群内部如何获得充足的风源,那就必须有足够的引风口(迎风口),这样才能保证风源不断流入建筑群内部,保证建筑群内部良好的空气气流组织。
2.3稳定风道路径
风穿越迎风口之后,伴随着建筑前后压差值,风不断向前流动,但流动需要一定的路径才能达到建筑迎风口对立面,倘若风道路径不合理,会导致出现大面积的涡流、静风区、急速区等自然通风效果较为不佳的现象。甚至会出现自然通风压差难以克服建筑群内部的沿程阻力与局部阻力,致使建筑群室外风不能顺畅进入建筑群内部。
2.4科学合理建筑布局
有了前者3条自然通风条件,建筑设计而已对于整个建筑群内部通风有极大的影响,包括建筑整体p布局规划,主要体现在建筑高度、长度、宽度、相对位置、相对朝向均会有影响,倘若整体设计存在瑕疵,必然会影响到建筑迎风口风量、风道路径,建筑群内部气流组织等,因此,科学合理建筑布局也是建筑群内部获得良好自然通风绿色设计重要内容。
3、建筑群室外自然通风绿色设计策略一点梳理
3.1合理建筑朝向设计
在建筑群主导风向的上游,尽可能利用建n之间的间距形成迎风口。而建筑之间的间距合理性设计,与建筑内部进深、建筑群各单体建筑长度、建筑通道路径数量有密切关系,有条件可通过流体仿真技术对于迎风口进行精细化设计研究。
但一般而方,建筑迎风口的在主导风向上数量最好不低于3个,迎风口的需要宽度约为整个建筑群内部进深长度的0.3倍左右,可获得良好的风源风量。建筑朝向与主导风形成角度45℃~90℃之间较好。
3.2合理道首层架空位置和面积
首层架空合理性设计是改善建筑群内部自1通风一条有效技术措施。首层架空位置与面积设计是优化建筑群内自然通风二大因子,一般而言,首层架空位置设置于建筑群主导风上游,可以有效引入自然通风提供可靠通风口与通风路径。
对于建筑群体开发强度不大的情况,首层架空面积可设置一至二个楼层就可以达到优化建筑群内小区自然通风效果,对于建筑群开发强度大的情况,小官经验认为,建筑群首层楼层架空比例在20%以上,可以获得较好的建筑群室外自然通风效果。
3.3控制建筑群体开发的建筑密度
对于各地城市规划准则应该均有对于建筑群开发的建筑密度应该都有相应的约束,约束不仅是满足相应的间距日照要求(相对居住建筑群),同时也有助2建筑群内部获得良好自然通风的能力一种形式体现。控制建筑群开发密度一般表现为:(1)建筑密度控制合理可以提供够充裕的自然通风路径;(2)建筑密度控2合理可以提供足够建筑之间间距,减少静风区域与涡流区域;(3)建筑密度控制合理可以减少某些建筑之间距离过小,导致局部风速过大象,影响室外舒适度的现象。(根据伯努力定律,在高风速的狭窄处,空气静压力会极急剧下降,假如在此设置垂直风向的孔隙,是会产生强大的抽风效应,意味着建筑内部会有大量风跑到室外来,严重影响整个室内与室内气流组织)。
建议建筑群建筑倍瓤刂圃35%以下,小官认为可以获得较好的建筑群室外自然通风。
3.4建筑群科学合理的建筑配置
建筑群总平面科学设计对于建筑群内部自然通风显得十分关键,小官认为可以从以下几个方面着手考虑,以供大家参考。
(1) 迎风面建筑物的前后配置上,应将建筑高度较低者置于较高者的前方,以利于气流在建筑间流通。图1
(2) 掌握基地夏季风道来向,在主要风道上减少会阻挡气流的物体为配置原则。以都市来说,河流和绿地是规划为风道的最好条件,建筑配置若能配合都市风场流向,对整体区域通风与消散空气污染皆有良好的成效。
(3) 建筑物配置应将短轴面向夏季主要风向处,而将长边与风向平行,使弱风区域范围缩小,同理也可应用于建筑群的配置上。图2
(4) 建筑物作前后的排列时,邻近楼栋间距不宜过小,以免成为通风不良的区域。
(5)建筑单体建筑可以采用中空通风楼层设计手段,以强化建筑群内部自然通风的能力。
3.5巧妙结合绿化景观
倘若建筑迎风口与建筑群外主导风向比例角过小,导致风源进入建筑群内部可能性机会降少。可以采用结合景观的设计,优化建筑群内部自然通风设计。可以采用乔木、灌木组成结构较为紧密的小块绿地,并巧妙布置在建筑周围,则可以人为地把气流引向需要通风的方向,用树丛来改变室外建筑自然风的方向,从而为建筑群内部提供可靠的风源来源。图3
4、自然通风相关概念术语
4.1水陆风:指的是在海滨、湖滨和较大面积河流等具有大水体地区,由于水体温度的升降要比陆地上气温的升降慢得多,白天陆上的空气被加热上升使水面上的凉风吹向陆地,晚上陆地的气温比水面上的空气冷却得快,使风又从陆地吹向水面,这样形成“水陆风”。
4.2山谷风:指的是在山谷地区,当空气温度在白天被升高后,会沿着山坡向上流动,而在晚上,变凉的空气又会顺着山坡往下吹,这样就形成了“山谷风”。