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基于公共机构节能减排的建筑通风设计现状探讨

作者:原创论文网 时间:2018-09-11 10:55 加入收藏

  摘要:在我国社会发展的不断推动下, 越来越多的公共建筑开始出现, 尤其是一些大型的公共建筑。文章结合大型公共建筑的特点和自然通风的原理, 对大型公共建筑的自然通风进行了探讨和研究。

  关键词:大型公共建筑; 节能; 自然通风; 通风策略;公共机构节能减排

公共机构节能减排论文配图

  大型公共建筑是发展功能集约化的代表性建筑, 逐渐将商业、办公、文化等多种需求集合在一个建筑中, 虽然这样很好, 节省了大量的土地, 缓解了城市的压力, 但是也出现了让人担忧的问题, 由于当今的建筑规模和体量不断增大, 所需要的能耗也不断增加, 在城市化中已经无法回避这个问题。要想尽可能的降低建筑的制冷能耗, 最重要的手段就是做好建筑的通风工作, 这也是最自然节能方法。建筑的通风工作可以达到:对室内的气候利用自然通风进行调节, 减少空调制冷设备的使用, 降低对不可再生能源的使用, 与此同时, 也可以创建更加安全健康的生活环境。

  1 大型公共建筑通风设计现状

  在建造大型公共建筑的时候, 通常体积比较大, 地基深度也比较大, 占用的面积也非常广。如果建筑的进深和体量超过了设置的标准, 一定会妨碍建筑的自然通风, 不能对自然资源进行充分的使用。对于室内的微气候可以使用人工控制, 其标志是出现了空调制冷技术, 可以极大的改善通风状况对于建筑尤其是体量大的建筑。在处理大体量建筑内部空间的舒适性问题方面, 人们大多使用技术手段来实现。虽然大型公共建筑会消耗大量的能源, 但是它在节能方面存在着巨大的潜力。

  2 自然通风设计原理

  自然通风属于传统的生态技术, 是千百年来人类智慧的结晶。在建筑物的出口位置, 由于外部空气的流动会和出口点产生风压或者在室内由于不同的位置会产生一定的温度差从而形成热压, 最后会出现通风的现象, 所以风压通风和热压通风是自然通风的两种基本方式。风压通风, 是利用风压进行换气, 一定要具备有速度的气流才可以实现;热压通风, 是利用热空气上升、冷空气下降所带来的热浮力进行的对流换气, 一定要有空气温差才可以实现。

  2.1 风压通风

  建筑的迎风面和背风面两者之间存在的空气压力差所引起的通风即风压通风。当风吹向建筑的时候, 风的流动会受到建筑表面的阻挡, 就会在建筑的迎风面出现正压力;当风在绕过建筑物的侧面和背面的过程中, 就会在同一个地方出现负压区。人们平时所说的“穿堂风”本质上就属于风压通风。风压通风的形成会受到建筑外部的风环境以及建筑的样式的直接影响。

  2.2 热压通风

  热压通风作为另外一种自然通风方式, 其出现的原理:在建筑内部形成温度差因而出现热压差, 然后出现自然对流形成通风。本质:受热空气的影响出现升力, 在建筑顶部的开口处散去污浊、潮湿的热气, 同时室外清洁的冷空气会从建筑的底部进去。因此, 热压通风和风口的垂直距离以及室内外的空气温差有着直接的联系。一般情况下, 热压通风效果会更加明显, 如果进出风口的垂直距离以及室内外的空气温差很大的话。由于大型公共建筑的进深通常会非常大, 所以风压通风可能不是非常的适合, 而对大型公共建筑来说, 热压通风是一种不错的选择。

  3 自然通风设计方法

  3.1 外部环境营造

  建筑外部的风环境对风压通风的形成具有决定性的作用。既定建筑和周边建筑之间的距高比对周围的风环境可以产生影响, 会产生“风影效应”。当风吹向建筑的时候, 会在建筑的背后出现涡旋区, 这个涡旋区在地上的正面投影就叫做“风影区”。如风影区的风力不强, 风向不固定, 那么就会降低建筑外部的气流强度, 然后降低室内外气流交换。

  3.2 平面布局控制与分化

  对自然通风最重要的就是要做好具有良好通风效果的建筑平面的设计工作。据有关数据信息显示, 优质的通风条件之一就是建筑的进深一般要小点, 如果进深太大超过了规定的标准就只能依靠空调系统来进行日常的换气工作, 除此之外, 对于建筑的自然通风设计也非常的不利。但是大型公共建筑不论是体量还是进深都比较大, 怎样可以减小进深的尺寸, 就是当前建筑师所要面对的挑战。

  一方面, 做好平面布局的控制工作, 尽可能的加大室内空间和室外环境的接触, 创建一个好的前提为实现自然通风这个目标。在20世纪初, 芝加哥学派的建筑师在对高层建筑进行设计的时候, 在组合平面的时候就采用了凹凸平面, 科学的处理了这个难题;另一方面, 科学合理的对建筑平面布局进行分化处理, 使用科学的方法可以提高对室内空间的利用, 可以实现自然通风的目标。荷兰国际银行就使用了这种分化处理的模式, 改变了传统的以方正为主的平面设计, 开拓思维, 创新的使用了狭窄并且曲折的平面形式。主要由长度大约有1km左右的曲折、不规则的建筑组成平面, 其中含有10栋高低不同的竖直办公楼, 然后使用一条直线形式的街道将它们连接起来。这座大楼所有的进深都在7m以下, 很好的实现了自然通风。

  4 结束语

  综上所述, 当前我国的城市建筑正在逐步向大型公共建筑这个方向转变。由于城市人口数量不断增加, 我国的城市用地就变得非常紧张, 大型公共建筑是发展功能集约化的代表性建筑, 逐渐将商业、办公、文化等多种需求集合在一个建筑中。虽然这样很好, 节省了大量的土地, 缓解了城市的压力, 但是也出现了一些让人担忧的问题, 由于当今的建筑规模和体量不断增大, 所需要的能耗也不断增加, 要想尽可能的降低建筑的制冷能耗, 最重要的手段就是做好建筑的通风工作, 这也是最自然节能方法。

  参考文献
  [1]钟坤.地铁通风空调系统节能问题分析[J].工程技术研究, 2016, (5) :104+109.
  [2]吴建华, 王钦.地源热泵与太阳能三联供技术在节能设计中的应用[J].南方农机, 2017, 48 (8) :159+185.
  [3]薛柳, 赵富超.暖通空调系统节能设计思考[J].住宅与房地产, 2015, (22) :92.

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