天津市建筑设计院300074
摘要:随着社会的发展和人口的增长,越来越多的住宅小区、办公大楼兴建起来,建筑群愈加密集,风环境这一问题逐渐不被人重视,这就导致部分住宅区的通风情况出现了一些不好的状况,造成人们生活的舒适度下降。本文将介绍风环境的形成及建筑布局的常见方式,来分析建筑布局对于住宅小区风环境的影响。
关键词:建筑布局;住宅小区风环境;影响
引言:
风环境影响着空气的流通以及人们的正常生活,现如今住宅小区存在某些建筑物之间距离太近,或建筑内部布局的不合理等问题,都会在一定程度上造成一些住宅小区通风环境的不优良,将直接影响建筑物的使用。在建筑设计环节,建筑设计师们就应同时考虑风环境的问题以及不同的建筑布局产生的不同效果,一般来说,自然通风是更经济实惠、更舒适、更节能的方法,这就需要设计师们根据风环境来打造出适合的建筑布局,利用住宅内各个空间的结构来加速风的流通,实现良好的自然通风,给人们带来便利与舒适。
一、风环境概述
(一)风的特性
测量风时通常指测那一瞬间的风的状况,因此称为瞬时风。瞬时风包含两个部分:长周期和短周期。根据周期的长短,可将风分为稳定风和阵风[1]。稳定风周期长,常常大于建筑自身的振动周期,因此常表现为静力作用,阵风周期较短,比较切合建筑的周期,因此表现为动力作用。
(二)风环境形成原因
风环境是自然通风形成的,受影响于风和热。风在建筑物的不同面会形成压力差,也就是风压。风压根据风速、建筑结构、布局等因素的不同而变化。热根据温度的不同形成热压,室内外的热压导致空气压,空气压加大就会产生风[2]。综上所述,风环境的形成有多种压差以及建筑物的结构、布局等共同决定,下面将会详细说明建筑对于风环境的影响。
二、建筑布局形式
建筑物的内部结构以及整个建筑群的分布排列都会对风环境产生一定影响:建筑自身的高度,通风口位置、进深等;建筑群中,每栋建筑之间的距离、排列方式、通风口位置等。
(一)建筑物的朝向问题
人们在购买住宅时,通常首要考虑的就是朝向问题,我国自古就有“坐北朝南”这一说,认为这一朝向占据了“天时地利人和”,这也说明了朝向的重要性,而从科学角度分析这一说法,南向确实是阳光照射最多的方向,而且夏季风大多是南向或者南偏东,因此要同时解决夏季天气炎热、自然通风问题和冬季房屋保暖问题,“坐北朝南”是最好的方位[3]。现如今在确定朝向时,要综合考虑当地的风向、风速、日出日落等问题,要符合当地的环境特点。考虑到在与风相垂直时,建筑受到的压力最大,所以垂直面应对着夏季风,侧面对应冬季风。
(二)建筑物之间的距离问题
现代建筑群密集,常出现建筑之间互相遮挡彼此阳光的问题,如,南北朝向的前后排建筑相互挡光的情况会根据日照的距离大小而改变。因此,在建筑物与建筑物之间应适当的拉开一点距离,在之间设立绿化带,不仅能改善较低楼层的通风状况,还能美化住宅小区,让户主们身心愉悦;除此之外,考虑尽可能地加大山墙之间的距离,也就是拉大建筑之间的距离,这主要影响的是室外空气流通。利用室外风与“行列式”形建筑形成的射流来改善下风区建筑的通风情况,有十分不错的效果,确保后面的建筑也能有空气流通。
(三)建筑群的排列
1.二维层面
主要有三种方式:行列式、周边式、散点式。
其中,行列式是最为常见的排列形式,行列式还可细分为并列、交错和斜向并列,后两者都是由前者稍稍错位得来的。三种形式虽然差别不大,但其内部的风向角度却因细小的区别,而产生较大的差异,相比并列式,交错和斜向排列增大了建筑的受风面积,通风状况相对更好一点。
周边式建筑是指建筑依照街道走向、小区绿化位置来进行排列。这样会形成一个较为封闭的形态,可以看作是围成了一个“圈”,通风状况十分不好,受阳光照射、风向流动的面积都很小,所以这种建筑排列形式通常只存在于一些冬天异常寒冷的地带。
散点式排列则主要针对独立式的“别墅区”、塔式排列等。这种住宅小区内通常伴有许多绿化带,小型公园等,不仅通风状况良好,环境也十分优美。
一般情况下,住宅小区内除了要考虑建筑物的排列,小区道路的排列设计也不能忽视,而且道路的排列也对风环境有着一定影响。如,一些行列式排列的小区,并没有采用同样方方正正的道路排列形式,而是使用“曲线”形式,来达到通风的目的,这样能够让住宅小区看上去不那么呆板。另一方面,行列式排布的建筑群不能均匀地让风流通,因此通过调整路网,使建筑之间产生互动的关系;在空余地段上设置绿化,美化环境,让风经过绿化流向每个楼房。
2.三维立体
每个建筑物的高低协调分布,对风环境的营造有很大影响。若住宅区中,某楼房特别的高,或者在每两栋楼房距离几乎相同,但有两栋之间的距离特别大时,下冲气流增大,风速增大,消耗更多的热量,降低户主的居住满意度;还应充分考虑当地的日照情况,设置好楼间距,避免某些楼晒不到太阳或者日照时间很短的情况。
三、建筑布局对住宅小区风环境的影响
上述介绍了建筑物的一些布局形式,接下来简要分析一下其对风环境的具体影响。
(一)建筑高物高度对风速的影响
根据楼房高度可将建筑分为高层、多层[4]。测量风速时通常抓住某个瞬间来进行测试,而且不单单只能控制一个因素来进行分析,只能简单地从大体上来分析,得出的结论是高层建筑的风速小于多层建筑。
(二)与市中心距离对风速的影响
通常来讲,离市中心距离最远的,风速最大;离市区最近的,风速较大;反而是离市中心是中等距离的,风速最小。因为距市中心越远,建筑群密度小,建筑高度也小,风的流通相对较容易。而在距市中心中等位置的建筑群相对来说比较封闭,导风较差,空气流通不好,所以风速是最小的。
(三)建筑排列形式对风速的影响
在介绍建筑排列形式时或多或少提到了一些影响因素,总的来说行列数排列的风速最大,散点式其次,周边式最次。行列式排列会在两个相互垂直的建筑面形成更大、更易导入建筑群内部的气流,达到较大风速。散点式疏散的部分较大,绿化带的空间大,利于风的流通,整个建筑群内风向流通自如,较为舒适。而周边式排列则比较封闭,风会被这一排列形式给减弱,不能很好的导入风、利用风,因此风速相对很小。
(四)结论
根据以上因素的分析,可见简单地总结出,多层建筑的风速较明显地大于高层建筑;距离市中心的远近也影响着风速,较远的建筑风速最大,其次是距市中心最近,最次的是距市中心中等距离的;三种不同的排列形式下的风俗也有差异,行列式排列下风速最大,在建筑设计中,应多进行考虑运用。
四、结束语
综上所述,建筑物的风环境不仅受自然因素,如阳光、风向、温度等因素的影响,还受到建筑物的结构、排列布局、高度、疏密度等因素的影响。是一个较为复杂的元素,需要设计师们从多个方面仔细考量,结合当地的风向、环境、各季节气温的变化等等,来设计出能够良好通风、冬暖夏凉、让住户拥有更舒适的居住环境的建筑住宅小区来,在保证人们的生命安全、和保护环境的基础上,提升人们的满意度,提高生活质量。
参考文献:
[1]都桂梅.几种典型布局住宅小区风环境数值模拟研究[D].湖南大学,2009.
[2]李春修,韩力杰.建筑布局对风环境的影响[J].居业,2016(7).
[3]陈红,赵冉.自然通风在住宅建筑设计中的运用[J].中外建筑,2008,26(3):42-44.
[4]梁涛,甘义猛,陈珂珂,etal.郑州市居住区建筑布局对风环境的影响[J].安徽农业科学,2016,44(26).