建筑设计中自然通风与采光问题分析

建筑设计中自然通风与采光问题分析

陈超

江苏浩森建筑设计有限公司 江苏 常州 213000

摘要：随着社会经济不断发展，人民生活水平逐渐提高，更加开始关注住宅的环境问题。在积极提倡绿色设计概念的背景下，住宅设计必须以实际建筑情况为出发点，制定绿色环保设计方案，确保能够满足相关要求。在现代住宅的建筑设计当中， 自然通风与采光是十分关键的内容，如何利用自然通风与采光来提高居住质量是当前重要的研究课题。本文对建筑自然采光通风设计进行了分析，为住宅建筑更好的建设奠定良好基础。

关键词：住宅建筑；采光；自然通风；户型

前言：

生态化模式要求要实现发展与建筑、环境与建筑、人与建筑的和谐。基于绿色建筑自然通风与采光影响因素相关理论研究的基础上，对绿色住宅自然通风与采光的被动式策略进行了研究，旨在探索风光互补的被动式设计手法。因而需要采取科学、有效的方式，对住宅建筑自然通风、采光进行设计，以构建出更加良好环境，让人们有更舒适健康的居所。

1、建筑自然通风与采光影响因素

1.1自然通风的影响因素

建筑物作为人类生存的重要场所，不仅需要适当的光照，而且还要一定的通风，只有这样，才会建设出符合人类居住需求的环境。自然通风作为一项原始技术，其设计随着住宅的发展而发展。所谓的自然通风，指的是在风压差的作用下，逐渐完成气体的交换活动，对自然通风设计时，通常受到多个方面因素的影响，如朝向、内部结构等。自然通风是由于压力造成的， 这些压力主要是风压和热压。风压是与建筑 的形状、建筑的所在地区、建筑周边的建筑群等等有关。热压是建筑 物周围的气温差异、气流的流向差距有关。通风依靠建筑的地理优势，结合建筑的设计格局，充分利用建筑内外温差， 实现自然通风；自 然通风要求以室内外压力作为通风的动力。内部和外部都有一定的温度， 热压也能利用空气差促进空气流动。民用建筑的自然通风设计要考虑三个因素：气候、环境和建筑本身。自然通风其是一个复杂的物理气体流动过程，会受到诸多因素的影响，主要包括户型平面布局、立面开窗洞口位置、开窗方式以及建筑物遮阳构件等。其中，住宅户型设计对自然通风有决定性的影响。而立面开窗洞口位置则会影响室内自然通风的走向，进、出风口位置的高低都会在一定程度上对通风的效果产生影响。若建筑对通风设计要求较高，还要采取一定的方法，如安装风管，采用机械送风、排风的方式，对风予以引导，以提升通风效果。

1.2自然采光的影响因素

作为建筑当中的重要组成部分，采光直接关系到整个建筑的使用情况。针对原理的不同，能够将采光划分成两种类型，一个为自然采光，另一个为人工采光。自然采光也会受到诸多因素的影响，如房间进深、窗台高度与面积、遮阳以及玻璃透光比等。设计师在设计时要充分考虑当地日光的照射情况，能充分了解阳光照射的范围和角度，如此用户有阳光的照射会感到舒服。同时吗，自然采光会随着房间进深的加大而迅速减小，当进深达到3m以上时，采光系数区域稳定。室内自然采光的主要手段是开窗，然而，窗台高度、窗墙面积也会影响采光。为了保证建筑正常采光，同时减少成本的投入，需要利用建筑自身特点，结合相应的技术手段，设计出自然采光，在墙与梁的连接处，通过错位的方式，构建出一定的采光空间，比如采光井、下沉庭院等，并在相应位置上，安装采光板，通过建筑内部结构，予以其不断延伸，进而利用光学原理，将自然光导入。

2、建筑自然通风与采光设计要点

2.1建筑区域选址

在自然环境中， 太阳辐射和极端天气对用建筑物的影响十分巨大， 在进行建筑设计 中，设计师首先考虑建筑物所处地理位置与气候特点，以此作为重要 的设计因素。鉴于全年时间段中，风、阳光以及建筑物周边环境等因素会交叉变换，因而在数值分级的过程中，可利用数值等级法对单一影响因素进行分析，然后运用数值叠加方式将多种影响因素进行综合分析，最后按照数值大小判定区域内的小气候综合环境，并以此作为依据合理进行建筑选址。首先考虑民用建筑的当地气候， 收集、分析当地气象参数后， 包括周围植被、邻近建筑、城市地形 等，了解周围环境对建筑的整体高度及内部构造的影响。不同的气候条件，其会在不同的程度上影响住宅的舒适度。在选址时，气候也是应注重考虑的因素。在冬季，接受阳光的重要性大于阻挡来风的重要性。其中，风场环境可通过其他被动式策略获得改善，但阳光受到遮挡则难以弥补。

2.2重视建筑的合理布局

现代住宅建筑设计中的自然通风受到建筑的布局和建筑周围的建 筑密度影响，所以要合理布局建筑整体。首先， 要按照人民对住宅的传统理念，大多会选择南北通透的室内布局，但是不同的地区要根据 当地的不同气候条件选择合适的住宅布局。建筑设计人员要根据建筑 物的朝向确定当地夏季和冬季的日照时长，这样才能选择合适的投射 角度，保证建筑室内的通风效果。确定好当地的主导风向之后， 还要 考虑到日照条件，这样才能保证良好的通风效果。同时，现代住宅建设时，不可为了减少用地，扩大建筑面积，减少两栋建筑间的距离。这是因为若两栋建筑距离较小，会干扰建筑的采光，使后侧的建筑无法获得充足的光照，导致室内空间当中，无法形成合理的热舒环境。

建筑之间的距离过近， 会导致室内的日照不足，通 风效果也不好， 会降低住宅居民的幸福感。所以建筑设计人员要进行 统筹考虑，对小区内的建筑布局进行合理把控， 要保证建筑与建筑之 间的通风效果， 还要保证住宅内的日照时长。因此，一般情况下，应严格按照标准，设计出建筑的距离，保证光照充足的同时，提升住宅的通风性能。具体设计时，间距不能过大，防止土地资源的浪费，影像涡流的形成，而且还不能过小，干扰通风效果。

2.3建筑朝向选择

建筑朝向布局是一项重要的工作，要选择最良好的布局，才能保 证住宅的通风采光效果。当前人们所喜爱的户型是南北通透的，穿堂风是现代建筑 当中的主要自然风。这就要求建筑设计人员在设计自然通风的位置时， 要考虑到建筑物周边的环境、室内的布局、户型朝向等等。在选择建筑朝向的过程中，其也会受到区域气候的影响，尤其是太阳辐射。住宅建设时，通常会以区域地形条件为基础，结合夏季天气状况，确定出具体的朝向，其朝向与风向相同，建筑的高度、长度、深度与形状都会对后侧旋涡区的范围带来一定影响，风流淌时，由建筑正面通过，会出现最高的风影，建筑建设时，防止挡风问题的出现，应针对具体情况，设计出最大的间距。在实际设计时，应采取适当的方式，调整风的射入角，确保其摄入到风影区间外，应针对区域气候特点，结合说地理位置，通过一定的计算，确定出最佳的建筑朝向。对于季节性风向、区域风环境气候较为明显的区域，可将建筑朝向选择作为注重考虑的因素。

2.4平面户型分析

建筑设计中运用生态化模式，精细化设计户型是必不可少的，在设计中要遵循生态性、人性化的理念。平面户型布局设计会对绿色住宅的舒适度产生极大的影响，是关键性的因素。在优化建筑户型时，可对不同区域不同户型的自然通风与采光效果展开综合性的评定，并总结其特点，然后进行优化。针对平面情况，结合诸多空间因素，加强对整个建筑群的分析，把握其与自然通风间的关联性。为了增加现代住宅建筑的通风效果， 建筑设计人员要对建筑内的空间进行合理布局， 提前留出出风口和进风口，对于门窗的选择要能够促进室内的空气流动。 与此同时，针对比较固定的建筑户型，可以增加门和窗的数量来改善 通风的效果，可以适当增加窗户或门的高度，通过气体流动的高度差 形成热压通风， 加快空气流动。在开窗位置选择方面，当开窗面积相同时，墙体中间开窗的采光要好，尤其是横向采光均匀性好。当窗户靠近墙体边缘时，则纵向采光均匀性较好。。也就是说，当绿色住宅横向面积较大时，开窗应尽量在墙体的中间位置，而当纵向进深较大时，则应靠近墙体边缘，以获得较好的自然光。通常情况下，通风性能好的户型，其采光也普遍较好。在优化住宅户型时，可对不同区域不同住宅户型的自然通风与采光效果展开综合性的评定，并总结其特点，然后进行优化。

3、结语

综上所述，在城市化进程日益加剧的今天，未来绿色住宅设计中，其舒适度必然成为住宅设计者关注的重点。而室内自然通风与采光则是舒适度提升的关键。因此，从影响自然通风与采光的因素出发，，根据建筑自身特点，结合环境具体情况，针对建筑的布局、建筑户型设计和把控室内外的通风采光构造进行合理分析，从而设计出科学、合理的自然采光通风方案。

参考文献：

[1] 杨辉. 现代住宅建筑设计 中自然通风的应用分析 [J]. 城市地理，2018(4) ：194.

[2]胡平.高层建筑设计中生态建筑学的运用探究[J].房地产世界,2021(14):52-54.