通风——通风设计•浮力通风设计•风力通风设计通风——浮力通风设计(1)•利用中庭烟囱效应的通风设计本来“浮力通风设计”是较适合于凉爽的中纬度温暖气候,但在南方热湿气候也有部分效果。由于浮力通风必须具备高度差方得以设计,因此在中庭或挑空空间的建筑物较能发挥所长。把通风进气口做成正式的立面造型上述建筑的剖面图显示浮力通风原理通风——浮力通风设计(2)•通风塔建筑设计德国汉诺威市政厅通风塔通风塔系统设计立面图以干栏式、回廊、百叶通风为特征的美国南方殖民地民居文艺复兴式建筑的通风塔荷兰通风建筑(高屋顶、深遮阳、通风的花格砖)通风——浮力通风设计(3)•浮力通风与空调的矛盾1、要有凉爽之外气条件才能提供足够的气温差,才具备良好的浮力通风条件。2、要留意浮力通风设计与消防计划相违背之事实,除非在通风路径上能设置自动关闭装置,以防止烟囱效应与火灾窜烧,才能安心利用浮力通风之好处。具有高脚干栏、山墙开口、大遮阳屋檐、开放平面的热湿气候民居具有良好的烟囱效果和导风功能。通风——风力通风设计(1)•善用南方季节风与地形风•“深度低于14m”的平面配置•南方热湿气候的多空隙导风建筑文化为了深度低于14米的通风原则所产生的L形配置深度大于14米的住宅配置难以有良好的通风导风性、多孔性、透气性的热湿气候建筑通风——风力通风设计(2)•各种开窗形式有不同的通风性通风——总结•总而言之,南方热湿气候是最适用“风力通风设计”的地区,而较凉爽的温暖气候是“浮力通风设计”潜力最好的地区。•南方热湿地区的开放型通风设计:1.细长平面2.回廊3.中庭4.大屋顶5.屋顶百叶通风窗6.浮力通风塔7.多孔隙维护结构8.导风遮阳板9.镂空阳台10.导风型开窗遮阳设计1、遮阳设计对于南方热湿气候的居住环境非常有益,因为遮阳对于减低热辐射有绝对功效,因此南方传统民居都具有大大的屋顶、深深的遮阳,甚至可以没有墙面,但不能没有屋顶。2、事实上,现代高楼建筑不可能再强调大屋顶造型,屋顶遮阳应积极转化为阳台及遮阳板的遮阳设计才对。3、遮阳方式:内遮阳与外遮阳遮阳设计——外遮阳•外遮阳太阳辐射在遮阳层上所产品的热量停留在建筑外部,散热性好,缺点是保护维护比较难。现在建筑遮阳设计的表面,对建筑造型有很大的影响。外遮阳能有效减少建筑得热,但效果与遮阳结构、材料、颜色等密切相关,同时也存在一定的缺陷。由于直接暴露在室外,不仅使用过程中容易积灰、不易清洗,而且还要考虑风、雨带来的腐蚀作用。遮阳设计——内遮阳•在内遮阳产品里,可取的样式比较多,效果来讲不如外遮阳好。内遮阳装饰反射部分阳光、吸收部分阳光、透过部分阳光。法国的国家图书馆,用的是内遮阳。目前较为广泛运用的双层皮结构,可将遮阳层置于两个建筑表皮层之间,双层玻璃间形成的空气层与可调节遮阳层共同作用,满足建筑的遮阳、自然通风和自然采光要求。在双层皮结构中,遮阳体被外层的玻璃保护起来,避免风雨的侵蚀。深度遮阳可以弥补大开窗的缺点在湿热气候应善用大遮阳语汇创造大玻璃开窗之阴影适中的开口、丰富的阴影深度遮阳、侧面采光的体育馆(日本冲绳国际文化会馆)保温设计•传统意义上的“保温文化”就是一种“墙面文化”,其原理无非是以外墙保温来阻绝由围护结构导入的寒流。•减少建筑物室内热量向室外散发的措施,对创造适宜的室内热环境和节约能源有重要作用。建筑保温主要从建筑外围护结构上采取措施,同时还要从房间朝向、单体建筑的平面和体型设计,以及建筑群的总体布置等方面加以综合考虑。据统计,若能在建筑上采取各种有效措施,则在不降低室内热环境质量的条件下,可使建筑耗能量下降25~30%。保温设计——外墙材料的选择•在选择外墙材料时,应注意外墙的承重、保温、防潮和经济方面的要求。粘土实心砖墙具有价格低廉、蓄热能力强、热稳定性好,又有一定的吸湿和散湿作用等优点,但这种墙体材料体重、厚度大,施工费时。粘土空心砖墙的保温性能比实心砖墙高一倍左右,重量轻20~40%,强度也较高。混凝土空心砖块的保温性能与空心砖相似。轻骨料混凝土墙具有与实心砖墙相近的保温性能和较高的强度,生产和施工较简单,其保温性能主要取决于骨科本身的导热性能。轻混凝土(全轻混凝土),如泡沫混凝土、加气混凝土等具有重量轻、保温、吸声好和易于加工等优点,但不能承重。还有一种由结构层、保温层和饰面层组成的复合结构墙板,其保温层常用岩棉、玻璃棉、加气混凝土或聚苯乙烯等制成。复合结构墙板的保温层位置对墙体的保温性能有一定影响,须根据室内外气候条件、房间用途、保温材料的热湿性能及其强度等因素加以确定。保温设计——屋顶保温•屋顶主要有平屋顶和坡屋顶两种。平屋顶通常由承重结构层、保温层和防水层组成,保温层一般设在承重结构层之上,在保温层下面设隔气层和排气层或排气沟。坡屋顶有设顶棚和不设顶棚之别。不设顶棚的坡屋顶或设有阁楼的坡屋顶,其保温要求同平屋顶。顶棚可起保温作用,但需要确定屋顶与顶棚保温值的合理比值,使结露点位于隔气层之上。为防止蒸汽渗入保温层,还应考虑通风、排气等要求。保温设计——窗的保温•窗是围护结构中散热量最大的构件。单层木框玻璃窗的传热量要比相同单位面积的砖墙高3~5倍。窗的传热有三个途径:①通过玻璃的传热和对流;②通过窗缝的对流;③通过保温性能差的窗框的传热。针对上述情况,通常从构造上采取措施加以改进。例如,设置双层窗、双层密封玻璃、软百叶帘,设置防止空气渗透的密封条,改善窗框构造等。保温设计——地面保温•实验表明,人在裸体情况下,脚底接触地面所传走的热量约为身体其余部分传走热量的6倍,因此地面保温对人的冷热感觉影响很大。地面保温设计可考虑:①选取合适的面层材料,如用木板作面层;②紧靠面层下设保温层;③铺设各种地毯。保温设计——综合措施•建筑群总体布置应以冬季能够获得较多的阳光和抵御风寒为原则。总体布置可采用南北朝向的行列式建筑群或间有东西朝向的混合式建筑群,后者更佳。在迎冬季主导风向的外围环境可种植林木以减弱风力。•建筑平面和体型在其他条件相同的情况下,体积相同的建筑物,外露面积越小,热损耗也越少。常用建筑体型系数(建筑物外露面积与其体积之比)来说明建筑物体型的热损耗性能。因此,应合理选择建筑物的体型以减少热损耗。•房间布置和朝向在寒冷地区,阳光对创造室内舒适的环境和保证卫生条件起重要作用,因此房间朝向很重要。北半球地区一般采用南向、南偏东或南偏西向,并避免冬季主导风向的侵袭。经常有人居留的房间,应布置在良好的朝向,并尽量加大进深以扩大向阳面积,辅助房间则布置在其他朝向。保温遮阳并重——南方湿热地区•南方湿热地区属于泛亚热带,遮阳效果比热带低,保温效果亦不如寒冷气候好。因而,必须将“保温”与“遮阳”作最合理最有效的组合,才能发挥最大节能功效。在设计上,既需要一点保温以避短暂的寒冬,也需要一定的遮阳以挡炎炎日射。•简而言之,应遵循“适中的开口”、“丰富的阴影”、“充分的通风”三项原则。•适中的开口:男足基本采光、眺望即可,不必开太大而引进热流。一般办公建筑开窗率40%、住宅20%。•丰富的阴影:在开口部装上遮阳板、雨披、阳台,以遮蔽日射辐射。案例一:巴塞罗那的米拉之家•呈现抛物线或悬链线的形状米拉之家是高迪设计的最后一个私人住宅,有33个阳台,150扇窗户,3个采光中庭(2个大中庭,1个小天井),6层住宅,1层顶楼(阁楼),1个地下停车场,共有3个门面,两个正门入口,一个在格拉西亚大道(PasseigdeGracia)上,一个在普罗班萨街(Provença)上。•由于米拉之家位于转角,高第想尽所有的方式节省空间,首先是建筑的外观采用看起来厚重,但实际上非常薄的石材板;又设计了两个天井,住家平面图因此成为甜甜圈形,每一户都能双面采光,家中各个空间还得以互相串连,不但节省走道空间,内部也没有任何一道墙是不可拆的,可谓是节省空间到最后一厘米,不论在当时还是今日,应该都是大胆、科学,而且前卫的设计。•这个建筑是天才的表现,不仅在于它造型上的独创性和独特的美感,它也是实用意义上的成功范例.它有效的自然通风系统使所有形式的空调机都成为多余.公寓内的墙壁可以移动也适应户内重组.所有的走廊里都有自然光.大楼还包括一个地下停车场。曲折外伸的里面造型,尤其窗檐的处理,起到了良好的遮阳效果。此外,该墙体有一定的保温作用走廊大玻璃窗,良好的自然采光。中庭在一定程度上起到了通风的作用精致的烟囱有助于建筑的通风案例二:荷兰ING银行总部外观•现代办公建筑的设计理论,均认为集中办公的大空间平面设计较有经济效益,但是ING大楼却一反非人性的大办公空间,而以特殊的小个人空间来设计。他以银行工作组织单元20人左右的工作群,来设计小办公区空间,将平面分解成十个单元的建筑群,每单元以玻璃天窗与楼梯为中心,并以一条弯曲的内部街道来连接。ING大楼的通风采光设计,使它免除了庞大的空调设备,成为世界上顶尖的超节能建筑,彻底实现人性化、自然化。建筑平面绵延一公里,深度低于14米案例三:霍次大街住宅中庭•在霍次大街住宅开发项目中,在寒冷冬季,中庭收到太阳辐射而温度升高,能大幅度的减少临近住宅的取暖能耗;而夏季余量能够透过大厅屋顶上的开口排出室外,同时凉爽的空气从底层进入,以保证建筑能在夜里冷却下来。中庭空间发挥了良好的热缓冲的作用,从而使住宅空间的热环境相对稳定,从而节约能源供给。