建筑与通风设计
绿色建筑的概念：在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。
自然通风在最大限度节能的前提下，改善建筑室内环境空气质量，是绿色建筑首选和必须应用的通风方式。
一、自然通风的基本要求：
以下为现行国家规范对自然通风设计的一些基本要求：
1、《民用建筑设计通则》GB50352-2005：
1.1 第6.1.3条 根据使用功能，应使大多数房间或重要房间布置在有良好日照、采光、通风和景观的部位。
1.2 第7.1.2条，对各类建筑的有效采光面积计算应符合下列规定：
（1） 侧窗采光口离地面高度在0.80m以下的部分不应计入有效采光面积；
（2） 侧窗采光口上部有效宽度超过1m以上的外廊、阳台等外挑遮挡物，其有效采光面积可按采光口面积的70％计算；
（3）平天窗采光时，其有效采光面积可按侧面采光口面积的2.50倍计算。 1.3 第7.2.2条 采用直接自然通风的空间，其通风开口面积应符合下列规定： （1）生活、工作的房间的通风开口有效面积不应小于该房间地板面积的1／20； （2） 厨房的通风开口有效面积不应小于该房间地板面积的1／10，并不得小于0．60m2。 1.4 第7.2.5条 厨房、卫生间的门的下方应设进风固定百叶，或留有进风缝隙。
2、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012：
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1第6.2.1条 利用自然通风的建筑在设计时，应符合下列规定：
（1） 利用穿堂风进行自然通风的建筑，其迎风面与夏季最多风向宜成60°～90°角，且不应小于45°，同时应考虑可利用的春秋季风向以充分利用自然通风；
（2） 建筑群平面布置应重视有利自然通风因素，如优先考虑错列式、斜列式等布置形式。
2.2 第6.2.4条 采用自然通风的生活、工作的房间的通风开口有效面积不应小于该房间地板面积的5％；厨房的通风开口有效面积不应小于该房间地板面积的10％，并不得小于0.60m2。
3、《住宅设计规范》GB50096-2011：
3.1 第3.0.4条 住宅设计应满足居住者所需的日照、天然采光、通风和隔声的要求。 3.2 第7.1.3条 卧室、起居室(厅)、厨房应有直接天然采光，采光窗洞口的窗地面积比不应低于1／7。
3.3 第7.2.1条 卧室、起居室(厅)、厨房应有自然通风。
3.4 第7.2.3第 每套住宅的自然通风开口面积不应小于地面面积的5％。 3.5 第7.2.4条 采用自然通风的房间，其直接或间接自然通风开口面积应符合下列规定：
（1） 卧室、起居室(厅)、明卫生间的直接自然通风开口面积不应小于该房间地板面积的1／20；当采用自然通风的房间外设置阳台时，阳台的自然通风开口面积不应小于采用自
1 然通风的房间和阳台地板面积总和的1／20；
（2） 厨房的直接自然通风开口面积不应小于该房间地板面积的1／10，并不得小于0．60m2；当厨房外设置阳台时，阳台的自然通风开口面积不应小于厨房和阳台地板面积总和的1／10，并不得小于0．60m2。
4、重庆市《居住建筑节能65%设计标准》DBJ50-071-2010：
4.1 第4.1.5条 外窗可开启面积（含阳台门面积）不应小于所在房间地板轴线面积的7%。每套住宅的自然通风开口面积不应小于地板轴线面积的5%。
4.2 第4.3.5条 每个采暖空调房间应按采暖和空调季节卫生通风的要求设置卫生通风口或进行机械通风，卫生通风口的应有防雨、隔声、防虫的功能，净面积Smin应不小于该空间的地板轴线面积的1.6‰。
5、《绿色建筑评价标准》GB50378-2006：
5.1 第4.5.4条（住宅建筑） 居住空间能自然通风，通风开口面积在夏热冬暖和夏热冬冷地区不小于该房间地板面积的8％，在其他地区不小于5％。
5.2 第5.2.6条（公共建筑） 建筑总平面设计有利于冬季日照并避开冬季主导风向，夏季利于自然通风。
5.3 第5.2.7条（公共建筑） 建筑外窗可开启面积不小于外窗总面积的30％，建筑幕墙具有可开启部分或设有通风换气装置。
《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005第4.2.8条也有相同规定。
机械穿堂式通风
卫生通风和热舒适通风关系到室内环境的健康和舒适，是建筑节能的关键之一。室外凉爽、室内闷热的主要原因是通风不畅，住宅建筑应分户设计通风季节的自然通风气流路线，这已逐渐成为居民强烈要求的问题。
建筑设计中普遍提及的“迎向夏季主导风向”设置外门窗的作法是不恰当的。炎热地区（如重庆）的夏季主导风向往往是晴天午后的高温湿热风向，迎向它设置外门窗，会增加热风侵入和渗入，造成室内过热。因此，应尽可能让建筑外门窗迎向春秋季凉爽时段的主导风向。
实际情况中，因受建筑布局限制，自然通风不能完全满足室内通风降温要求，应辅以机械通风。于是，一种新型的住宅通风方式——机械穿堂式通风得到应用，即在住宅内部适当位置（卫生间或厨房）安装静音型排风机，提供动力，来组织房间内部气流，对住宅进行通风换气。气流组织路线是：室外清洁低温空气先进入居室，再经厨房或卫生间排出。这是自然通风与机械通风相结合的通风方式。
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二、自然通风与消防排烟：
自然通风系统在满足绿色建筑节能通风换气的同时，也在消防排烟系统中起着举足轻重的作用。自然通风是现行国家消防规范中优先推荐的防排烟方式，这与国家节能政策是一致的。
1、《建筑设计防火规范》GB50016-2006：
1.1 第9.2.1条 除建筑高度超过50m的厂房（仓库）外，建筑物内应设置排烟设施的部位宜设置自然排烟设施。
1.2 第9.2.2条 设置自然排烟设施的场所，其自然排烟口的净面积应符合下列规定： （1） 防烟楼梯间前室、消防电梯间前室，不应小于2.0m2；合用前室，不应小于3.0m2； （2） 靠外墙的防烟楼梯间，每5 层内可开启排烟窗的总面积不应小于2.0m2；
注意：楼梯间最顶层（如屋面层）的可开启外窗面积不应小于0.8m2。 （3） 中庭、剧场舞台，不应小于该中庭、剧场舞台楼地面面积的5%； （4） 其它场所，宜取该场所建筑面积的2%～5％。
需要注意的是，这里要求的自然排烟口的净面积，是指可开启部分的面积。对于平开窗，一般可取窗套面积的90%计算。
1.3 第9.2.4条 作为自然排烟的窗口宜设置在房间的外墙上方或屋顶上，并应有方便开启的装置。
3 需要注意的是，对于高大空间建筑，人无法够到的自然排烟窗应采用电动型，火灾时自动打开。门窗表应单独列出。
2、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005）：
2.1 第8.2.1条 除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。
2.2 第8.2.2条 采用自然排烟的开窗面积应符合下列规定：
（1） 防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积不应小于2.00m2，合用前室不应小于3.00m2。
（2） 靠外墙的防烟楼梯间每5层内可开启外窗总面积之和不应小于2.00m2。 （3） 长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不应小于走道面积的2%。 （4） 需要排烟的房间可开启外窗面积不应小于该房间面积的2%。
（5） 净空高度小于12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5%。
3、防烟系统设置：
防烟系统设置部位表
方案阶段，先要确定建筑的消防类别，再与暖通专业确定是否需要设置机械加压送风，每个风井的截面积可以按0.6-0.7m2设置，风井最窄面宽度不宜小于400mm，长宽比应小于4：1，以降低风道内的阻力。
关于加压送风口的布置
依据《建筑防排烟系统技术规范》要求，加压送风口不能布置在门的后面，因为送风气流将造成疏散门开启困难，在设置风井位置时应注意。消火栓也有此要求，置于门外不利于火灾时消防队员取用。
需要注意的是，设置有加压送风的楼梯间或前室，如果设有外窗，宜为固定窗。
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三、外窗可开启面积的计算：
在自然通风排烟的设计中，都提到了外窗可开启面积的概念，下面介绍在即将颁布施行的国家标准《建筑防排烟系统技术规范》中对这方面的规定。
1、自然排烟窗的面积应符合下列要求：
（1）上悬窗当开窗角大于70°时，其面积应按窗的面积计算；
（2）上悬窗当开窗角小于70°时，其面积应按窗的水平投影面积计算；
（3）当采用侧拉窗时，其面积应按可开启的最大窗口面积计算；
（4）当采用百叶窗时，其面积应按窗的有效开口面积计算：固定百叶窗的有效排烟面积可按其窗面积的85%计算。（一般铝合金防雨百叶风口的有效通风面积系数在0.5-0.6左右。）
2、采用自然排烟的厂房、仓库的外窗设置应符合下列要求：
（1）侧窗应沿建筑物的二条对边均匀设置；
（2）顶窗应在屋面均匀设置，屋面斜度≤12°，每200 m2的建筑面积应设置一组；屋面斜度>12°，每400m2的建筑面积应设置一组；宜采用自动控制。
3、厂房、仓库的可开启外窗的面积确定应符合下列要求：
（1） 采用自动开启方式时，厂房的排烟面积应为排烟区域建筑面积的2%，仓库的排烟面积应增加一倍；
（2） 采用手动开启方式时，厂房的排烟面积应为排烟区域建筑面积的3%，仓库的排烟面积应增加一倍。
注： 当设有自动喷水灭火系统时，排烟面积可减半。
4、自然排烟窗应设置在排烟区域的顶部或外墙，并应符合下列要求：
（1）当设置在外墙上时，排烟窗应在储烟仓以内或室内净高度的1/2以上，并应沿火灾气流方向开启；（储烟仓应经计算确定，一般距室内地面2米以上。）
5 （2）宜分散布置，除带型排烟窗外每组排烟窗的长度不宜大于2.5m； （3）设置在防火墙两侧的排烟窗之间水平距离应不小于2m；
（4）自动排烟窗附近应同时设置便于操作的手动开启装置。
《重庆市建筑工程消防验收规范》DB50/201-2004第7.1.2.1条也有相关规定。
四、商业油烟道的设置：
现在很多建设项目中，在建筑底部都设置有小型商铺，存在进行餐饮经营的可能。同时，在大型城市综合体项目中，在建筑裙房的某些楼层都有大型餐饮入驻。这些地方，都有油烟排放的需要。
依据重庆市环保部门的有关要求，新建住宅楼的底部设置餐饮商铺的，必须在工程建设时同步修建公共排油烟道。油烟应经处理达标后，在建筑屋顶高空排放。
因此，在建筑设计时，应考虑公共油烟道的位置。根据有关资料介绍，中餐天然气灶台的排烟量可以按600-800m3/h.灶估算。但在建筑设计时，无法确定灶台的数量和位置，而且在建设方招商时，也存在无餐饮经营的可能。因此，设计中通常采用估算方法，烟道内风速按不大于8-10m/s考虑，一个油烟道的断面积在0.5-1.5m2之间，在条件允许的情况下可以适当做大面积，大型中餐馆的烟道一般达到2m2左右。
另外，有2个问题需要注意：由于排烟压力不同，商业餐饮公共油烟道不应与住宅变压式烟道共用，以免影响住宅烟道内烟气倒灌，无法正常排烟。相关依据可参考《重庆市环境保护条例(2010.07.23修订)》第52条。另外，由于水平排烟道阻力较大，而排油烟设备出力通常不高。同时，水平管道过长，不利于管道内油滴的排除。因此，一个公共烟道的水平服务半径宜在15-20米范围之内，超出此范围不建议经营餐饮。
五、发电机房风井的设置：
现在很多建设项目中，在建筑物地下层都设置有小型发电机房，采用的多是风冷发电机组，而由于发电机工作时需要的通风量很大，因此合理设置发电机房的风井是保证发电机正常运行的前提。
发电机的需求风量是由其输出功率决定的，功率越大，所需通风量也越大。一般住宅小区的发电机组，输出功率多在200-800KVA之间，所需的风量估计在30000-70000m3/h之间。
一个发电机房通常需要设置3个风井：进风井、排风井、排烟（尾气）井，其设置原则如下：
进、排风井：面积相当，均在2-4.5m2之间，一般宜布置在机房的不同侧，以防止进排风气流短路，影响发电机正常工作。进排风井均应紧贴机房隔墙，排风井应布置在发电机组排风尾部。受条件限制时，进风井可以布置在距机房不超过15米的范围内。同时，风井出地面后，应处于小区室外绿化带内，不得影响通行和消防扑救通道。
排烟井：用来排除发电机组燃烧后的高温尾气，视机组功率大小，其净面积通常在0.3-0.8m2之间。排烟井应尽量贴机房隔墙，与机房的水平距离不应大于15米。同时，环保要求排烟井应升出相邻建筑塔楼屋顶，高空排放。排烟井内壁应采用耐火材料砌筑，外壁采用绝热材料。
另外，发电机房内应设置储油间，储油间应采用防火墙与发电机房隔开；防火墙上只能设置能自动关闭的甲级防火门。油箱的下部应设置防止油品流散的设施。（这是规范GB500
16、GB50045的强条。）
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六、地下锅炉房风井的设置：
现在一些公共建设项目中，都设置有地下锅炉房。根据现行《锅炉房设计规范》GB50041-2008第4.1.3条：锅炉房严禁设置在人员密集场所和重要部门的上一层、下一层、贴邻位置以及主要通道、疏散口的两旁，并应设置在首层或地下室一层靠建筑物外墙部位。住宅建筑物内，不宜设置锅炉房。
设于地下层的锅炉房存在泄爆的要求，根据《锅炉房设计规范》15.1.2条：
锅炉房的外墙、楼地面或屋面，应有相应的防爆措施，并应有相当于锅炉间占地面积10％的泄压面积，泄压方向不得朝向人员聚集的场所、房间和人行通道，泄压处也不得与这些地方相邻。
地下锅炉房采用竖井泄爆方式时，竖井的净横断面积，应满足泄压面积的要求。也就是说，泄爆井横断面积不应小于锅炉间占地面积10％。泄爆井出地面的位置应满足上述要求。
通常情况下，可以利用泄爆井作为锅炉房的进风井，然后按事故通风要求设置一个排风井。因此，一个锅炉房就需要设置3个独立的风井：
1、泄爆井（兼进风井）：面积不小于锅炉间占地面积10％，与机房无分隔；泄爆井出地面后设置轻质盖板，并在侧面设置防雨百叶。
2、排风井：面积计算确定。
3、排烟井：用于排除锅炉燃烧后的高温尾气。
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上述提到的，发电机、锅炉、公共油烟道壁厚均不应小于200mm，内侧为100厚的耐火砖，外侧为素混凝土等绝热材料。同时，按环保要求，发电机、锅炉、公共油烟道均应在相邻建筑塔楼屋顶高空排放。
七、国家建筑标准设计图集12J912-2《常用设备用房—锅炉房、冷（热）源机房、柴油发电机房、水泵房》：
适用于民用建筑工程中常用的独立式或附建式设备用房，图集主要编入所选取的四类设备用房的设计技术要点(列表形式)和贴近工程实际的平面、剖面示例，包括地上独立式和地下附建式二种形式; 编制了适合常用设备用房的建筑构造节点详图和工程做法，可在实际工程设计、施工中直接选用。
本图集所编内容较全面，论述详细，帮助建筑专业及相关专业人员特别是年轻设计人员了解、熟悉常用的设备用房，掌握常用设备用房在功能组成、平面布局、技术要点、安全运行等方面的要求；增加了节能环保、减振隔声、爆炸减压板等方面的新技术，具有较强的指导性和实用性。
八、地下车库风井的设置：
现在很多建设项目中，都设置有地下车库，有些车库不止一层。根据现行《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97第5.1.1条的要求，设置有自动喷水灭火系统时，地下汽车库的防火分区面积一般在4000m2以内。第8.2.2条规定，每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000m2， 且防烟分区不应跨越防火分区。这样的话，一个防火分区通常都被划分为2个防烟分区。
按规范要求，面积超过2000m2的地下汽车库应设置机械排烟系统。 一般设置原则是：
每个防烟分区设置一套排烟系统，每个防火分区设置一套进风系统（2个防烟分区共用进风）。
8 这样，在每个防火分区内部，应需要设置3个通风井：1个进风井，2个排风井（分别位于2个防烟分区内）。在方案阶段，由于具体防烟分区划分未确定，建筑专业应将进、排风井布置在该防火分区平面相对的位置上。同时，应考虑风井出地面后的位置，应处于小区室外绿化带内，或靠地面单体建筑外墙设置，不得影响通行和消防扑救通道。
每个风井的面积：对于单层车库，均不小于1.5m2。多层车库，均不小于2.3m2。 处于小区绿化带内的风井，一般高出室外地坪1.5米。
另外，对于最上层车库，在车道出入口不应设置防火卷帘，而采用普通网格卷帘，这样火灾时，可以利用车辆出入口作为自然进风口。有条件时，还可以在车库顶板开口，设置通风采光顶棚，以改善车库通风照明状况，同时可以省去最上层车库的机械进风系统，降低造价，并实现节能运行。
关于风机房的问题
依据即将颁布施行的国家标准《建筑防排烟系统技术规范》（第3.3.4、4.3.3条）要求： 消防排烟系统的送风机、排烟风机应设置在专用风机房内或室外屋面上。风机房应采用耐火极限不低于2.0h的隔墙和1.5h的楼板及甲级防火门与其它部位隔开。
送风机房、排烟风机房应分开设置。
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