我们可以看到在英国,早在文多利亚时代,试图设计出合理的建筑形式就被设计师们所采用进而用来引入一些室外干净的空气。例如:在英国伦敦,无论是议会大厦,还是本顿文尔监狱,设计师们都是利用提高自然通风中的热压来增大通风量的,因此,设计师很巧妙地特地设计了高耸的烟囱和塔楼,来实现热压的利用。我们可以看到即使国内外许许多多的公共建筑本身没有根据通风进行一些额外的设计,但仍旧存在有一些非常经典的设计案例。以下我就按照动力方式的不用来分别介绍一下:[5-10]23102
① 利用风压实现自然通风
在利用风压进行自然通风的方式中,典范之作可以说非伦佐•匹亚诺设计的吉芭欧文化中心莫属了。该建筑矗立在澳大利亚东侧的南太平洋热带岛国新喀里多尼亚,该地常年多风,该文化中心由十个被匹亚诺称为“容器”的棚屋状单元组成,棚屋排开呈“一”字状,行程三个“村落”。贝壳状的棚屋背向夏季主导风向,迎风侧为正压而在下风向行成负压区,从而使建筑内部产生空气流动。设计师还针对不同的风速采取了不同的策略。论文网
目前像吉芭欧文化中心这样,能如此完美地利用风压实现通风的建筑非常少见,主要原因还是由于风向的不确定性所造成的。为了克服这一难题,许多设计师们也设计了一种能随风转的通风帽,通过将这种通风帽装置在建筑物顶部,在逆风向处开设空洞,当有风吹过来的时候,风帽便自动旋转起来,而这时的孔洞位于下风侧,处于负压状态,通过利用这种原则促成空气运动。诺丁汉大学朱比利小区的行政楼,就是利用这一原理实现自然通风的。
②风压和热压结合实现自然通风
肖特和福德设计的蒙特福德大学机械楼,根据其建筑自身的特别之处,针对各不同部分设计了各种不同的通风方式。机械馆本身体积庞大,自然很难进行自然通风,但是设计者非常合理地将庞大的建筑分成了一系列的区域,小的区域使得自然通风从不可能成为了可能。部分办公室、实验室等较深较小的区域,设计者则统一对其进行了采用风压直接通风的形式,而其他大空间,如大厅、礼堂等等,设计者则利用烟囱效应进行自然通风。
不同于蒙特福德大学机械楼的分区设计的战略,位于我们中国北京的清华大学,在对清华超低能耗释放楼进行通风设计时,设计者完全将风压与热压合理地融为一体。示范楼在楼梯间和走廊设置了通风竖井,用以负责不同楼层的热压通风。而在建筑顶端设计的玻璃烟囱,则是更环保地利用了太阳能化进行通风。除此之外,在建筑物外立面的适当部位,设计者还设置了电动开启的窗户,工具不同的风向风速,开启相应的窗口,从而是室外的空气在风压通风的作用下,可以顺畅地贯穿流过建筑,进行合理的通风。
③机械辅助式自然通风
无论是英国新议会大厦还是德国新议会大厦,设计者都引入了机械辅助式自然通风的设计。由于这两个建筑都存在周围空气污染严重、噪声较大的问题,为了不使有害气体以及尘埃进入建筑物内部,建筑师们都将进气口设置在楼顶的高度,并且在风道中设置了一些过滤器以及声屏障。由于进风口和排风口的高度差不够,而且通风路径比较长,局部阻力又比较大,单纯的自然通风自然不能满足现实的需求。因此,英国新议会大厦和德国新议会大厦都采用了正压式机械通风的方式,即:机械补风,自然排风。英国新议会大厦将每四个开间分为一个区域,共用一套进排风装置。新鲜空气通过机械装置被吸入各层楼板,并从靠近走廊的一侧的气孔进入室内。在热压的作用下,气体上升在靠近外墙的气孔进入排气通道,最终,从屋顶排出。德国新议会大厦的机械装置则直接将新风送到座位下的风口,低速均匀地散发至大厅内部,然后再从穹顶内倒锥体的中空部位排至室外。 国内外通风设计研究现状发展趋势:http://www.751com.cn/yanjiu/lunwen_16029.html