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1、被动式生态建筑中庭的自然通风设计策略节能ENERGYCONSERVAn0N2010年第4期(总第333期)被动式生态建筑中庭的自然通风设计策略谢华慧.朱琳(1.广州市建筑材料工业研究所有限公司,广东广州510663;2.广州市建筑材料及构件检测技术与评价重点实验室,广东广州510663;3.广东省建筑设计研究院,广东广州510000)摘要:分析中庭设计存在的问题,将被动式生态设计与中庭结合,归纳总结了寒冷气候区,温和气候区,干热气候区,湿热气候区等4种典型气候类型对中庭被动式生态自然通风设计的影响,提出有效的通风策略和中庭自然通风的季节性调控技术另外,还提出自然通
2、风控制技术和构造策略,提供了一些新的视角,赋予中庭空间新的意义,为生态建筑中庭的自然通风设计提供参考.关键词:中庭;自然通风;气候区;季节性调控;通风技术中图分类号:TU834.3文献标识码:A文章编号:1004—7948(2010)04—0056—05引言20世纪60年代,建筑师保罗?索勒里(PaoloSoled)创建了城市建筑生态学理论,首次把生态学(Ecology)和建筑学(Architecture)合为一体,即Arcology,意为生态建筑学,并在《生态建筑学:人类理想中的城市》中提到了生态建筑学的理论."生态建筑"概念的提出,体现了人们对室内空气品质的关
3、注,并强调采用节能和环保的方式实现理想通风.中庭空间的运用,有效降低了建筑进深,是室内外空气自然气候的交换场所,但是较大的体积和采用大量玻璃,带来巨大的能耗,许多建筑师对此进行了很多有益的探索,使其在不同地区的建筑整体节能,气候控制和环境净化等方面发挥积极作用.1中庭的被动式生态设计"被动式设计"是由英文PassiveDesign翻译而来.虽然理想的室内气候环境需依靠设备调控等主动方法,但建筑的被动式设计不容忽视¨.被动式设计就是应用自然界的阳光,风力,气温,湿度的自然原理,尽量不依赖常规能源的消耗,以规划,设计,环境配置的建筑手法来改善和创造舒适的居住环境,有利
4、于建筑节能和保证室内空气品质.被动式设计基本内容包括了建筑设计从前期方案到后期施工以及运行的全过程,如常规建筑设计中的布局,朝向,建筑形体,平面剖面设计等方面,但是被动式设计还存在它自身特别关注的方面,例如自然采光,自然通风,围护结构和被动式供热,制冷及热能存储等.这一概念的设计策略强调的是:依据当地的气候特征进行设计,遵循建筑环境控制技术的基本原则,考虑建筑功能和形式的要求等,其目的是尽量减少或者不使用制冷,供热及采光设备,并创造高质量的室内环境和室外环境.被动式生态建筑设计中,太阳能和风能都得到了充分的利用.被动式太阳能建筑就是不用或少用机械动力,控制太阳能在
5、恰当的时间进入建筑并储存,分配以备需要.被动式太阳能设计分直接得热和间接得热,利用太阳热能的储存方法有多种形式,如显热储热,相变储热,电能储存等,显热储存太阳能是最简单,最经济的方法.图1所示为被动太阳能供热方法示意图.期z～》引风竖管'巾庭)嚣羁嘲l砾石放在网状搁栖图1被动太阳能供热方法2010年第4期(总第333期)节能ENERGYCONSERVATION一57一晴天的情况下,中庭内热空气上升聚集在屋顶的玻璃集热器中,在集热器中进一步被太阳辐射加热,再利用屋顶中的小鼓风机导入石床储存热量,晚上热量通过热风或地板传到中庭内部,升高中庭内的温度,提高热舒适性.任何
6、被动式生态策略往往都是作为一个整体出现在生态设计中,自然通风也是如此.自然空气从室外进入室内到从室内排出去整个是一个连续的过程,中庭把原本隔离的建筑各个楼层连接为一个整体,对于整体通风策略的实施很有帮助.中庭空间的出现,减小了建筑平面进深,这一点不仅给自然采光带来了好处,也同样给建筑自然通风带来了好处.在法兰克福商业银行中,福斯特尝试生态中庭的设计,把生物气候的设计原则运用到公共建筑的中庭.马来西亚的杨经文从生物气候的角度进行研究,并创造了具有热带地区特色的生态建筑,梅纳拉商业办公大楼就是突出的实例.另外,他在槟榔屿银行大厦设计中,迎风面设置了呈喇嘛口形的两道引风
7、墙,通过可调控的闸门把气流导人室内,实现很好的自然通风效果,这些成功的案例都为以后的中庭生态设计提供了范例.2中庭的自然通风设计策略自然通风是重要的生态建筑观念,从概念上来说,采用自然通风不等于对室内的温度环境不做控制,不等于室内夏天就会炎热,而是需要积极地用人工引导空气的流动,手段不只是通常的南北朝向,引导穿堂风,还有更多其他的处理办法以及专门的建筑构件.在生态学的观念下,结合各区域气候特点,利用自然条件和人工构筑,积极地顺应和组织自然风的流动,利用自然风压,热压,机械辅助等手段实现建筑的自然通风,如果要使用能源则尽量从太阳能,风能,地热资源等获取J.2.1中庭
8、的区域性通
