广西建工集团第五建筑工程有限责任公司设计研究院
摘要：科学美观的建筑设计与合理通风环境能够建筑本身得到最佳使用效果。在现代建筑设计中，不同建筑形式与风格对通风效果有直接影响。结合科学合理的建筑设计和正确室内组合，可大大促进自然风在室内流动畅通，有效利用自然风提高室内环境质量以及舒适度来创造健康、生态型居室环境。本文就建筑设计和风环境进行分析与探究。
关键词：建筑设计；风环境；自然风
引言
所谓自然风是指建筑外部来自风压或热压形成的通风状态。其优势在于有效制冷，在不消耗能源前提下，室内温度会有所降低，潮湿空气会以气流形式降低人体表层温度，从而达到人体表层所需温度最佳效果。以人体身心健康出发，清晰、新鲜的自然生态风对人体健康有积极影响。科学建筑设计搭配风环境可有效提升室内通风质量，达到通风换气目的。
1影响风环境因素
从建筑物自身而言，其外部形状、高度、进深、长度以及迎风方位都是影响风环境因素。而对于建筑群来说，整体间距离与建筑物与建筑物之间相对应的位置以及整体迎风方向，是影响风环境因素。对我们平时生活的住宅建筑规划而言，针对地貌、位置、住宅道路、绿地等多种因素在科学布局下，合理的建筑尺寸和高度以及迎风方向都有很大影响。
2自然通风设计原理
2.1风压通风
建筑物中迎风面与背风面产生的空气气压是形成风压通风具体因素。当风正面吹向某建筑时，风整体的流动会被建筑物阻挡，从而形成正面压力。如果气流以向上的方向流动，在建筑物侧面以及背面绕过时，在一定位置上会产生负压。我们生活中通常所说“过堂风”实际就是风压通风所形成。对风压通风产生影响的因素有很多，建筑外部风环境以及建筑外部因素都是影响风压通风主要原因。
2.2热压通风
除风压通风外，热压通风也是自然通风中一种方式，通过建筑物内部空气热压差产生自然对流来实现通风。根据物理现象在热空气产生升力过程中，通过建筑物开口处排出污浊、潮湿的热空气，与此同时，建筑物底部会吸收室外新鲜的冷空气。每一个建筑热压通风及风口位置之间的垂直间距与室内外温度差有着紧密联系。在正常情况下，垂直间距与室内外温度差越大，则热压程度越大。风压通风针对一些大型建筑无来说具有一定难度，因为其本身进深较大，而热压通风结合烟囱效应所产生的状态可大大改变闷热带来的困扰。
3自然通过风设计
3.1外部环境
就建筑而言，风压通风与外部风环境有着密不可分的联系。其主要体现在建筑物之间距离高低比值可使一定范围内的风环境有所变化，“风影效应”就是其形成的。当流动的风吹向建筑时，建筑物后侧会形成涡旋区域，其中“风影区”是该区域内在地平线上正面投影形成的。风影区最大特点就是风力较小，风向紊乱，这样就会削减建筑物外部环境下气流强度，对室内外气流转换产生消极影响，不能正常进行气流交换。所以，为了避免这样弊端出现，建筑之间距离最好选择在建筑高度平均值的6倍。但是针对于闹市区和被高层围绕的一些大型建筑物来说，相同的要求很难做到。在实际情况下，科学合理的布局可减少此问题出现，比如，运用错列式布局方法在建筑中，就可减少“风影效应”出现，但需要注意建筑风口位置处应最大限度避免设置在建筑物风影区出现。通常情况下，风压与建筑物之间间距是成正比的，如果其间距变小，室内外空气压力随之减少，对室内通风有不利影响。建筑的距高比有一定规定，当距高比小于规范范围内的数值时，建筑内部与外部的风流交换就会有所限制。
3.2控制分化平面布局
对自然通风而言，优秀的通风建筑平面设计凸显的尤为重要。根据相关研究数据表明，保障优良通风条件之一就是相对较小的建筑进深，相对于较大的进深，就必须在依靠空调系统下进行气流转换，其最大缺点就是不利于建筑物本身自然通风设计。结合实际情况来看，我们身边一些大型公共建筑物的进深都比较大，对相关设计师来说，有效改变进深尺寸大小，已成现在备受关注的重要问题。根据建筑特点对平面布局进行合理控制，促使更多室内区域与自然接触，以此来达到打造良好通风目的。另一方面而言，将建筑平面布局进行合理分化与处理，可达到同样目的。以当代办公建筑为例，现代办公建筑理念很明显，人们往往认为集中办公的大进深布局是建立在超高经济效率上的，从而忽视对环境的负担，并没有考虑这种模式带给能源与环境的影响。根据“躺着的摩天大楼”这种观念，把室内进深把握在20m数值以内，另外，加上可开启面积为30%的幕墙系统，可在最大范围内实现自然通风效果，以此减少能源的消耗。
3.3内部优化
对于一些大型建筑物，比如，博物馆、商场等等，因为此类建筑进深都相对较大，空气中流动所形成的阻力相对也较大，而建筑本身与外部接触面积有所限制，所以，很难实现风压通风。这时候就需要一些必要手段来进行优化，如，有效利用风井、水平风道以及中庭等要素进行建筑内部优化，对大型建筑集中体量进行分散，这样做从一定程度上可缓解外表资源不充分问题，从而间接减少大型建筑依赖不可生资源的现状。气井、烟囱、通风塔是上述风井所包括的几种形式，利用热压通风方法与空气间的温差来实现自然通风。由于大型建筑进深的特点，使用热压通风最合适不过。采用热压实现自然通风同样也是中庭通风方式。根据建筑内部位置与自然环境因素的异同，核心式、接触式、贯通式是中庭的三大种类，正确的中庭形态与超高的科学技术，在利用可再生资源情况下，从而达到建筑生态效益最佳效果。
4建筑群布局
4.1平面规划
行列式、周边式以及散点式的建筑布局是以平面规划角度分析而得。建筑群落布局与自然风引入有很大影响，除此之外，风向与建筑关系同样有重要影响，其中风向投射线与房屋墙面之间法线交角就是风向投射角。相对于个体建筑物而言，投射角角度偏小，对房屋有积极影响。相对建筑组团来说，建筑前排与后排的风影区是必要考虑因素，特别是经典建筑，比如小区住宅，大多数都是平行多行列建筑，所以，应该避免住宅长轴垂直夏季主导反风向，进而减少前排与后排之间的不利影响，达到良好通风对流状态。通常情况下，30°与60°的入射角是最佳通风角度。
4.2立面设计
从建筑立面设计研究与分析可得，建筑单体之间应该高低有序。在气流经过小区时，避免出现漩涡以及下冲气流等对建筑有不利影响的气流。建筑以群体形式出现时，期间一栋建筑高于其他建筑或其中两个相邻建筑距离过大，这时下冲气流就会变大，在形成高速风时造成的热损耗导致居住者不舒适。同时，建筑设计从事者在进行设计时应该注意建筑之间风的遮挡。建筑群在正常情况下尽量偏向夏季风向，在主导风边缘适宜低层与多层的风向，距离主导风有一定距离的建筑应适合采用小高层与高层，这样不仅可以将自然风带入小区，还能够阻挡冬季风。
结语
随着社会的发展，我国城市建筑逐渐复杂化、集成化，其占地空间也逐渐向巨型化发展。相应需要面临的是资源消耗与资金的维护支持，作为重要技术之一，自然通风会降低大型公共建筑不必要的能源消耗。科学合理的设计，在最大范围降低建筑对不可生资源的依靠。打造舒适，对人体健康有益的室内环境。
参考文献
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