一、引言 随着全球能源危机的加剧和人们对环境质量要求的提高，建筑通风节能设计成为了建筑领域关注的焦点之一。合理的通风设计不仅能够为建筑使用者提供舒适的室内空气环境，还能有效降低建筑能耗，实现可持续发展的目标。然而，在当前的建筑通风设计中，仍存在一些问题亟待解决，对现有建筑通风系统的改造也具有重要的现实意义。 二、建筑通风节能设计存在的问题 （一）通风系统设计不合理 1、风量计算不准确 在通风系统设计时，对建筑空间的实际通风需求计算不够精确。例如，对于一些人员密集的公共建筑，如商场、学校等，没有充分考虑人员数量的变化以及不同功能区域的差异，导致通风量过大或过小。通风量过大不仅会增加风机的能耗，还可能造成室内温度波动过大，影响舒适度；通风量过小则无法有效排除室内污染物，影响室内空气质量。 2、通风路径规划欠佳 部分建筑的通风路径设计不合理，存在气流短路、死角等问题。例如，在一些大型办公建筑中，通风管道的布置没有充分考虑房间的布局和空间分隔，导致部分区域空气流通不畅，污染物积聚。而在一些多层建筑中，竖向通风井的设置不合理，可能会使不同楼层之间的气流相互干扰，影响通风效果。 3、风机选型不当 选择风机时，没有根据通风系统的实际需求和运行工况进行合理选型。一些设计师可能只关注风机的风量和风压参数，而忽视了风机的效率和能耗。选用了效率低、能耗高的风机，会大大增加通风系统的运行能耗。此外，风机的调速方式不合理，如采用传统的定速风机，无法根据实际通风需求进行调节，也会造成能源的浪费。 （二）自然通风利用不足 1、建筑朝向与布局不合理 建筑的朝向和布局对自然通风有重要影响。一些建筑在设计时没有充分考虑当地的气候条件和风向，导致建筑不利于自然通风。例如，建筑的长边与夏季主导风向垂直，或者建筑之间的间距过小，阻挡了自然风的流通，使得自然通风效果大打折扣。 2、开口设计不合理 建筑的门窗等开口是自然通风的重要通道，但在实际设计中，开口的面积、位置和形式往往不合理。开口面积过小，无法满足自然通风的风量要求；开口位置不当，如设置在通风死角或背风面，也会影响自然通风效果。此外，一些建筑的窗户采用了密封性较好但开启方式单一的设计，不利于灵活调节通风量，限制了自然通风的利用。 3、忽视室内空间布局对自然通风的影响 室内空间的布局也会影响自然通风的效果。一些建筑内部空间划分过于复杂，隔墙过多，阻碍了空气的流通。例如，在一些大型商业建筑中，为了追求空间的利用率，设置了很多小隔间，使得空气在室内流动受阻，自然通风难以实现。而在一些住宅设计中，厨房和卫生间等容易产生异味的区域没有合理的通风通道，也会影响室内空气质量和自然通风效果。 （三）通风系统与建筑围护结构协同性差 1、围护结构保温隔热性能与通风需求不匹配 建筑围护结构的保温隔热性能对室内热环境有重要影响，同时也会影响通风系统的运行。如果围护结构的保温隔热性能过差，在冬季会导致室内热量大量散失，为了维持室内温度，通风系统需要加大供热负荷，从而增加能耗。而在夏季，如果围护结构的隔热性能不好，会使室内温度过高，通风系统需要大量制冷来降低温度，也会增加能源消耗。此外，围护结构的气密性也会影响通风效果，如果气密性过好，在自然通风时可能会导致室内外空气交换不畅。 2、通风口与围护结构结合不紧密 通风口是通风系统与室外环境进行空气交换的通道，其与围护结构的结合方式对通风效果和建筑节能有重要影响。在一些建筑中，通风口的设计和安装不够合理，与围护结构之间存在缝隙或密封不严的情况，导致空气泄漏，增加了风机的负荷，同时也影响了室内空气质量。而且，在一些外墙设有通风口的建筑中，没有考虑通风口对墙体保温隔热性能的影响，可能会形成热桥，增加建筑能耗。 三、建筑通风节能改造措施 （一）优化通风系统设计 1、精准风量计算与模拟 采用先进的通风计算软件和模拟技术，对建筑的通风需求进行精确计算。在计算过程中，充分考虑建筑的使用功能、人员密度、室内污染物产生量等因素，确定合理的通风量。同时，通过模拟不同通风方案下的气流组织和室内空气质量，https://www.gc5.com优化通风系统的设计，确保通风效果均匀、良好。例如，对于大型商业建筑，可以利用 CFD（计算流体动力学）软件模拟商场内的人流分布和空气流动情况，根据模拟结果调整通风口的位置和风量大小，实现精准通风。 2、合理规划通风路径 根据建筑的空间布局和功能分区，合理规划通风管道的走向和布局。尽量避免通风管道的弯曲和过长，减少阻力损失。在设计竖向通风井时，要考虑不同楼层的通风需求和压力平衡，确保气流顺畅。同时，对于一些容易出现通风死角的区域，可以设置诱导风机或通风支管，加强空气的流通。例如，在地下室停车场等空间较大且通风不畅的区域，安装诱导风机，引导空气流动，提高通风效果。 3、选用高效节能风机及调速装置 在风机选型时，优先选择效率高、能耗低的风机产品。参考风机的能效比等指标，选择符合通风系统要求且节能效果好的风机。同时，为风机配备合适的调速装置，如变频调速器，根据实际通风需求调节风机的转速，实现节能运行。例如，在一些办公建筑的通风系统中，采用变频调速风机，根据室内人员数量和二氧化碳浓度等参数自动调节风机转速，在保证室内空气质量的前提下，大大降低了风机的能耗。 （二）充分利用自然通风 1、优化建筑朝向与布局 在建筑设计初期，充分考虑当地的气候条件和风向，合理确定建筑的朝向和布局。尽量使建筑的长边与夏季主导风向平行，以利于自然通风。同时，合理控制建筑之间的间距，避免建筑相互遮挡，确保自然风能够顺畅地进入建筑内部。例如，在南方地区，夏季炎热潮湿，建筑朝向应尽量选择南北向，以充分利用夏季的自然通风，同时避免西晒。对于一些住宅小区的规划，可以采用行列式或错列式布局，增加建筑之间的通风通道，提高自然通风效果。 2、合理设计开口 增大建筑门窗等开口的面积，提高自然通风的风量。开口的位置应根据建筑的通风需求和气流组织进行合理设置，尽量布置在迎风面和有利于空气流通的位置。同时，采用多样化的窗户开启方式，如平开、上悬、下悬等，方便使用者根据不同的天气条件和通风需求灵活调节通风量。例如，在住宅设计中，可以采用可开启面积较大的平开窗或推拉窗，在夏季开启窗户，实现自然通风降温。在一些公共建筑中，还可以设置通风百叶窗或双层幕墙等，既能满足自然通风的要求，又能保证建筑的外观效果。 3、结合室内空间布局优化自然通风 在室内空间设计时，尽量减少隔墙的设置，保持空间的通透，以利于空气的流通。对于一些大型空间，可以采用开放式布局或设置中庭等空间，促进自然通风。例如，在图书馆、展览馆等建筑中，设置中庭可以形成自然通风的烟囱效应，加强空气的对流。同时，合理安排厨房、卫生间等区域的通风通道，使其能够与室外直接连通，有效排除异味和湿气。例如，在住宅设计中，厨房可以设置排风扇，并通过风道将废气排至室外；卫生间可以采用明卫设计或设置机械通风设备，保证良好的通风效果。 （三）提高通风系统与建筑围护结构的协同性 1、改善围护结构保温隔热性能 对建筑围护结构进行节能改造，提高其保温隔热性能。采用高效的保温材料，如聚苯乙烯泡沫板、岩棉板等，对墙体、屋面和地面进行保温处理。同时，加强门窗的保温隔热性能，采用断桥铝合金门窗、中空玻璃等节能产品。通过提高围护结构的保温隔热性能，减少室内外热量传递，降低通风系统的负荷，从而实现节能。例如，在既有建筑节能改造中，对老旧房屋的外墙进行外保温改造，增加保温层厚度，提高墙体的保温性能；更换窗户为节能门窗，降低窗户的传热系数，减少热量损失。 2、优化通风口与围护结构的结合设计 在通风口的设计和安装过程中，注重与围护结构的紧密结合，确保密封良好，减少空气泄漏。对于外墙通风口，可以采用防水、气密性能好的通风装置，并做好与墙体的保温隔热处理，防止形成热桥。同时，在通风口的位置和形式选择上，要考虑对围护结构整体性能的影响，尽量使其与建筑外观相协调。例如，在一些现代建筑中，采用隐藏式通风口设计，将通风口与建筑立面造型相结合，既保证了通风效果，又不影响建筑的美观。 四、结论 建筑通风节能设计对于降低建筑能耗、提高室内环境质量具有重要意义。通过对当前建筑通风节能设计中存在的问题进行分析，并提出相应的改造措施，可以有效地提高通风系统的能效，实现建筑的节能目标。在未来的建筑设计和改造中，应更加注重通风系统与建筑整体的协同性，充分利用自然通风，采用先进的技术和设备，优化通风系统设计，以提高建筑的能源利用效率和可持续发展能力。同时，还需要加强对建筑通风节能技术的研究和推广，不断完善相关标准和规范，为建筑通风节能设计提供更好的技术支持和保障。