我國建筑能耗是發(fā)達(dá)國家的23倍，而在現(xiàn)在建筑中，60％的建筑能耗來自空調(diào)。設(shè)計(jì)者越來越多注重建筑節(jié)能的問題，自然通風(fēng)能取代或部分取代傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)，不僅能節(jié)約大量的能源還能提供新鮮的室外空氣，使人的舒適感得到提高。因此應(yīng)大力提倡自然通風(fēng)。

1自然通風(fēng)的原理與應(yīng)用形式

1．1自然通風(fēng)原理

自然通風(fēng)是根據(jù)地理和建筑物的自然環(huán)境條件而進(jìn)行的一種通風(fēng)換氣方式，其顯著特點(diǎn)就是在通風(fēng)過程中不消耗能源，技術(shù)簡單，但同時(shí)也具有受環(huán)境影響大的不利因素，空氣調(diào)節(jié)的精度不高等特點(diǎn)。

當(dāng)室外氣流與建筑物相遇時(shí)，由于建筑物的阻擋，迎風(fēng)面形成一個(gè)滯流區(qū)，動壓降低，靜壓增高，形成正壓區(qū)；建筑物的背風(fēng)面和側(cè)面靜壓降低，形成負(fù)壓區(qū)。這時(shí)只要建筑物設(shè)有窗、孔等設(shè)施，氣流將自發(fā)從正壓面流進(jìn)建筑物內(nèi)，然后再由建筑物內(nèi)流至建筑物外的負(fù)壓區(qū)，形成風(fēng)壓通風(fēng)，沒有溫差條件下的純風(fēng)壓通風(fēng)驅(qū)動力的大小主要取決于風(fēng)速與風(fēng)向、建筑物結(jié)構(gòu)、尺寸與朝向，在夏天風(fēng)壓通風(fēng)是自然通風(fēng)的主要方式，通風(fēng)量也較由于溫度差引起的熱壓通風(fēng)量大。

當(dāng)室內(nèi)外存在溫度差，同時(shí)建筑物與環(huán)境之間存在不同高度的通風(fēng)口，這時(shí)在熱壓的作用下導(dǎo)致建筑物與環(huán)境問的氣流交換。這是一種自然對流，它主要是利用空氣密度隨溫度升高而降低的性質(zhì)所進(jìn)行的一種通風(fēng)方式，影響熱壓通風(fēng)的因素主要是建筑物窗孔上的位置與高度差以及室內(nèi)外的溫度差。

通常情況下自然通風(fēng)常常是由于在熱壓和風(fēng)壓共同作用下進(jìn)行的，但對于某一特定建筑物而言，環(huán)境中風(fēng)力與風(fēng)向是一動態(tài)變化的量，導(dǎo)致風(fēng)壓與熱壓共同作用下的自然通風(fēng)不能簡單線性疊加。

1．2自然通風(fēng)形式

1．2．1自然通風(fēng)中“煙囪效應(yīng)”?，F(xiàn)代建筑物中，大中型建筑物越來越常見，中庭作為大中型建筑物的一部分在其自然通風(fēng)中起著重要的作用。中庭中的空氣在太陽的照射下，形成熱壓作用所需要的溫度差，而中庭本身的高度又為自然通風(fēng)提供了高度差，這樣從門廳進(jìn)來的自然風(fēng)從中庭的底部進(jìn)人而由中庭的上部排出，同時(shí)帶走建筑物中的部分熱量。（2）與太陽能相結(jié)合的自然通風(fēng)。太陽能煙囪就是這一應(yīng)用方式的具體體現(xiàn)它通過集熱器加熱空氣，從而產(chǎn)生抽吸作用，冷空氣由建筑物的下部進(jìn)入，熱空氣從上部的太陽能集熱器排出，達(dá)到通風(fēng)的目的。（3）與相變儲能墻體材料相結(jié)合的自然通風(fēng)。（4）玻璃幕墻進(jìn)行自然通風(fēng)?，F(xiàn)代玻璃幕墻建筑物在大中城市中越來越多，利用玻璃幕墻實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)也是現(xiàn)代建筑的一個(gè)特色。通常玻璃幕墻的內(nèi)外兩層玻璃之間形成一個(gè)氣流通道，外層玻璃幕墻設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口。

1．2．2自然通風(fēng)節(jié)能

通風(fēng)是排除建筑物內(nèi)污染物，消除余熱余濕，實(shí)現(xiàn)房間冷卻的一種技術(shù)手段，也是提供新鮮空氣的需要。與機(jī)械通風(fēng)相比，自然通風(fēng)是利用地理?xiàng)l件、建筑物自身的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)的一種有效方式，是一種沒有能耗的技術(shù)，在承擔(dān)全部或部分房間空調(diào)負(fù)荷的

同時(shí)，節(jié)省了寶貴的能源，達(dá)到節(jié)能的目的。相關(guān)的研究報(bào)告指出，在辦公樓中合理采用自然通風(fēng)可節(jié)省空調(diào)能耗14kWh／m²-41kWh／m²。國際能源署在2000年的總結(jié)報(bào)告中指出，有效利用自然通風(fēng)可使辦公樓的建筑能耗下降50％以上。由此可見，自然通風(fēng)只要利用恰當(dāng)，是一種可靠的節(jié)能技術(shù)。自然通風(fēng)在實(shí)際利用過程中受到多種因素的影響，如當(dāng)?shù)貧夂颉⒔ㄖ锝Y(jié)構(gòu)、建筑物環(huán)境要求與建筑物內(nèi)部得熱和得濕量、建筑物外的空氣質(zhì)量等，這些都會對自然通風(fēng)是否可行、通風(fēng)效果產(chǎn)生直接影響。

1．2．3自然通風(fēng)舒適性

除了環(huán)境的溫度外，空氣流動特點(diǎn)是影響人體熱舒適感覺的重要因素，人體對不同通風(fēng)方式的舒適度感覺是不同的。通常情況下氣流的速度、脈動強(qiáng)度和頻率分布影響人體與環(huán)境的熱濕交換，從而影響人體對環(huán)境溫度的感覺，使人體產(chǎn)生不同的熱感覺。自然風(fēng)是一種沒有規(guī)律的紊亂氣流，與恒定而單調(diào)的機(jī)械通風(fēng)相比，自然風(fēng)的湍動效應(yīng)更符合人的生理要求，受到人們的青睞。國內(nèi)外的已有研究結(jié)果表明，對比自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)，絕大部分人喜歡自然通風(fēng)環(huán)境，而選擇機(jī)械通風(fēng)環(huán)境人的比例在30％以下；更有80％以上的被調(diào)查者選擇有點(diǎn)熱但有自然風(fēng)的環(huán)境而不是有空調(diào)的涼爽環(huán)境，這就說明自然通風(fēng)更適合人體的生理要求。

2結(jié)語

自然通風(fēng)是一項(xiàng)古老而重要的通風(fēng)方式，其與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合成為重要的通風(fēng)空調(diào)技術(shù)，受到建筑節(jié)能和生態(tài)主義者的關(guān)注。自然通風(fēng)是一種被動式的通風(fēng)降溫形式，通過合理的設(shè)計(jì)和運(yùn)行可有效改善建筑物的熱環(huán)境，提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，降低對常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的依賴，節(jié)約建筑物能耗，在當(dāng)今社會潛力巨大。但自然通風(fēng)受到的制約因素多，如地理氣候環(huán)境、建筑物周圍的空氣質(zhì)量與噪聲、建筑物的結(jié)構(gòu)等，只有綜合這些因素的合理設(shè)計(jì)與運(yùn)行，才能確保自然通風(fēng)的有效實(shí)現(xiàn)。同時(shí)要研究新的自然通風(fēng)技術(shù)手段，如與自然通風(fēng)相結(jié)合的相變墻體儲能材料、自然通風(fēng)的模擬軟件以及控制技術(shù)等，這些新技術(shù)的研究開發(fā)將有力促進(jìn)自然通風(fēng)技術(shù)的健康發(fā)展。