自然通風技術原理
自然通風的原理：自然通風是指利用建筑內外空氣的密度差引起的熱壓或風力造成的風壓力，促使空氣流動的通風換氣。
風壓通風
原理：當空氣流過建筑物時,受到阻擋,迎風面的靜壓增大, 側風面和背風面產生渦流, 靜壓降低,從而在迎風面和背風面間形成壓力差, 風從壓力高的一端流向壓力低的一端,形成自然通風。
傳統民居的'穿堂風'實際上就是典型的風壓通風。建筑的外部風環境以及建筑的形體要素(體量、進深等)對實現風壓通風具有直接影響。
適用范圍：主要適用于建筑進深相對較小。
熱壓通風
原理：熱壓通風是建筑物內部的空氣的熱壓差來實現自然通風, 也就是我們通常所說的“煙囪效應”, 溫度高的空氣向上流動, 從上部的排風口排出, 導致下部出現負壓區, 此時室外空氣流入, 形成室內外空氣的連續流動。
適用范圍：大型公共建筑進深普遍較大，實現風壓通風可能存在一定難度，而由煙囪效應產生通風效果則是改善悶熱、不舒適狀況的良好手段。
熱壓風壓共同作用
原理：對于進深較小的建筑, 風壓通風起主要作用; 進深大的建筑則熱壓通風起主要作用,當二者同時作用時, 壓差為風壓和熱壓單獨作用時的內、外壓差之和。
通風方式
屋頂通風
原理：屋面通風的做法一般在屋頂上再做一層架空層, 這樣它可以降低室內溫度。
通風墻
原理：在朝南向陽墻的外表面涂以深色選擇性涂層，并在離墻外表面 10 cm 左右處裝上玻璃或透明塑料薄片以形成空氣間層，利用“溫室效應”原理加熱夾層空氣，從而產生熱壓來驅動空氣流動。
運作原理：冬季可以通過打開集熱墻上、下兩個通風口形成循環對流來對室內空氣加熱，當需要新鮮空氣或室外氣溫比較合適時，也可打開玻璃下面的進風口、關閉集熱墻下面的風口來對室外空氣先加熱后再流入室內。夏季，則只打開玻璃上風口與集熱墻下風口，利用夾層空氣的熱壓流動來預防室內過熱，同時帶走室內的部分余熱。
雙層玻璃幕墻運作原理：其在夏季陽光的照射下，打開熱通道上下兩端的進排風口，使熱通道的氣流自下而上地流動，在熱通道內產生煙囪效應，從而帶走通道中的熱量，達到降低室內溫度的作用。同時，可以放下半透明卷簾，通過卷簾反射后除去大部分太陽輻射，降低房間溫度，從而減小空調的負荷，節省電能。
在冬季，雙層玻璃幕墻可關閉外層幕墻的通風口，這樣內外兩層幕墻內部的空氣在陽光照射下溫度升高，形成了一道熱空氣層，既阻擋了室外的冷空氣，也減少了室內溫度向外界傳遞，降低了房間的熱負荷。此外，由于雙層玻璃幕墻為3層玻璃，能大幅度減少外界噪聲對建筑內部的干擾。
案例簡析
雷根斯堡住宅
通風原理： 在冬季白天，礫石吸收太陽光的熱量，處于升溫和儲熱狀態，它和玻璃蓋頂一起維持室內的溫度。冬季晚上，沒有了太陽光的照耀，室內溫度開始下降，這個時候，吸收了一整天熱量的礫石就開始散熱了。這個通風散熱的原理在夏天晚上也適用。在有礫石鋪地的溫室、小花園和室內之間有玻璃隔斷，這個隔斷可以自由開合，可以調節進熱量。夏天太熱了，可以關上玻璃隔斷，那樣子礫石散出來的熱量就不會影響到室內。
雷根斯堡的玻璃蓋頂有鋅鈦板，可以自由裝備和拆卸。夏天太陽太猛烈了，鋪開鋅鈦板，把陽光反射出去，可以降低室內溫度。
小花園里的樹在夏天提供了陰涼。同時也蔭蔽著二層的玻璃蓋頂部分。這些樹都是落葉樹，冬季的時候它們葉子落光，不會影響住宅的采光，到了夏季它們又回復到枝繁葉茂的樣子了。
德國法蘭克福商業銀行大廈
三角形平面，電梯井、樓梯井知道頂層，三面圍繞的49層通風大廳成為塔樓的中心，13個三層高的花園盤旋環繞在大廳周圍。平面介紹：大廈平面呈三角形，兩邊為辦公區域，另一邊側是空中花園，樓梯間與電梯間配置在角落，三個核心筒構成空腹拱梁，為中央留下了大面積的自由無柱空間。
三角形平面，電梯井、樓梯井知道頂層，三面圍繞的49層通風大廳成為塔樓的中心，13個三層高的花園盤旋環繞在大廳周圍。通風分析：大樓的新風系統不斷松緊新鮮空氣，工作環境保持溫度適宜，空氣清新，，是整個中庭的效果更佳貼近自然，是的寫字樓內的環境更佳舒適。
冬季：在寒冷的天氣，計算機系統將關閉內層“皮膚”上的窗戶，通過中庭來進行自然通風。
夏季：窗戶打開，可以獲得穿堂風。
自然通風在建筑設計上的應用
建筑設計應用自然通風的基本原則
建筑布局采用交錯排列或前低后高，或前后逐層加高的布置；
正確選擇平面的組合形式；合理栽種樹木，有利導風、透風。
利用天井、樓梯間引導氣流，組織自然通風；
開口位置的布置應使室內流場分布均勻；
改進門窗及其他構造，使其有利于導風、排風和調節風量、風速等。
1.為了保證建筑的自然通風效果，建筑主要進風面一般應與夏季主導風向成60°- 90°角，不宜小于45°角，同時應避免大面積外墻和玻璃窗受到西曬。
（1）街道布局的定向
主要大街／大道應與盛行風的方向平行排列或最多成30度角，令盛行風得以進透入全區。
（2）建筑物之間應留有空間以改善通風。
（3）由道路、休憩用地及低矮樓宇連成的通風廊道。
（4）設置風廊／風道。
（5）利用非建筑用地的配置以辟設風道。
2.改善建筑群通風的方法
平面
一.建筑平面轉角處理：
1. 角偶鋸齒狀處理，使迎風側上游處面積小，而下游處面積大。
2. 將建筑物平面圓形化以減低風速增加領域。
二.墻面凹凸變化：
1. 將建筑物墻面做成凹凸狀，以阻擾氣流，降低橫切建筑物側面的風速。
2. 建筑物墻面凹凸狀變化，可藉遮陽板或增設陽臺方式處理。
三.建筑群設計要求：
1.建筑物長邊與長年風向平行。2.加大建筑物群鄰棟間隔，避免產生局部峽谷風。
四.利用綠化改變氣流狀況
建筑形式的選擇
自然通風的風壓作用和熱壓作用都隨著建筑物的高度的增加而增強。
對高層建筑的室內通風是有利的，但是，高層建筑能把城市上空的高速風引向地面，產生“樓房風”的危害，這對周邊地區自然通風的穩定性和控制是不利的。
1. 建筑群立面改善通風方法
一.基座型(底層擴座型)建筑：
1.將高層建筑物下層部份規劃為一大片的低層建筑物減少對行人活動層的影響。
2.底層建筑物的設計高度必須比周圍的建筑物高，以避免「樓房風」影響周圍的低矮建筑。
二.中空化建筑：
1.于建筑物立面中段位置設一大的開口部，使風能穿透而過，如此可減低「下降風」的風速。
2.建筑物中空層設置的位置以接近受風面的氣流分岐點附近，其風速增加領域為最小。三.鄰棟間通廊頂蓋：
為防止高層建筑物受風面與低層建筑間通路，入口處之逆流風對行人活動的影響，故于上部設置頂蓋。2.建筑內通風的設計
自然通風性能，以空間中「開窗」型態，與其它「開口」之通風路徑關系為判定，分為「置中窗」(窗中心線距離墻面值D：1/2X≧D≧1/3X)及「邊窗」(非置中窗) 兩種開窗型態，空間較佳的通風路徑以「相對側」通風路徑設計或「多側」通風路徑設計。
如圖(a)、(b)所示，空間開窗與「方框處開口」成通風路徑時表示該空間具有「較佳通風路徑」。相對側開窗及多側開窗方式也有一定的凈深限制，且皆和室內凈高有關，這也是為了確保室內無死角。
窗戶上方以有氣窗為佳，兩扇對開的橫拉窗，保證至少能有一半的通風面積。
90度外推的型式，使通風面積幾乎是整個開口，外推后窗面開口分成兩半，垂直的窗扇則成為導風板，將風導入室內，通風效果更好。
自然通風應用實例—清華大學超低能耗示范樓
室內控制方案
建筑中或廠房中的應用
高層建筑窗際自然通風
