沈阳市通风潜力与建筑通风

程文敬

沈阳建筑大学 辽宁沈阳  110000

摘要 以沈阳地区的气象资料为基础,结合沈阳地区的气候特征，太阳辐射量的分布、风速、温度与湿度等方面特点对沈阳地区的通风潜力进行了分析。结果表明,初夏和秋季风速较大,温湿度较为适宜，且太阳辐射较长，晴天较多，自然通风在建筑领域具有很大的应用潜力。

关键词 沈阳市 通风潜力 建筑通风

引言 充分利用自然通风，发挥自然资源在建筑中的作用，节约能源，保护环境是目前全球关注的焦点。随着经济的发展，建造及其使用过程中直接、间接消耗的能源约占到全社会总能耗的46. 7%。而在建筑能耗中，通风能耗大约占建筑总能耗的20%以上【1】。为了减少建筑能源消耗，对当前的风能、太阳能等可再生资源的充分利用逐渐被建筑节能界所研究，本文针对沈阳地区的地理位置、气候特征等特点，对自然通风潜力进行了分析，对沈阳地区的能源开发与节能技术具有重要作用。

1沈阳市气候特征

沈阳市位于沈阳位于中国东北地区南部，辽宁省中部，经度范围位于经度:123.38E，纬度:41.8N。沈阳市区域内多丘陵，西部南部开阔平原。沈阳市在全国温度分区中属于严寒地区，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。沈阳平均降水量约为650mm。7、8两月最热，1、2两月最冷；全年平均风速为2.2~2.7米/秒，年平均日照时数为3148.00小时，其中，在对1980-2014年的研究中显示，沈阳地区平均日照时数呈减少的趋势,以不同的季节而言，幅度以夏季、秋季、春季和冬季的顺序由大到小变化。沈阳市日照时数呈北多南少分布特征，全市各站日照时数均呈减少的趋势【2】。

此外，沈阳地区风资源丰富，沈阳地区风能资源最好的时间段是过渡季，即春秋季节，春季风向偏南，秋季则偏北，冬季风资源同样丰富，但由于地处严寒地区，无法充分利用自然通风以提高室内舒适度，考虑室内采暖。

1.1沈阳风速与主导风向

沈阳市主导方向与风速对于建筑的自然通风设计有着重要的指向作用。中国气象数据库所收集的沈阳市全年风频中显示，沈阳全年平均风速约为5.5m/s，全年西南风与东南风时长最多，且全年均具有较高频率出现；并且沈阳在初夏时节的主导风向为偏南风向，而秋冬寒冷季的主导风向为东北风。

1.2沈阳气温以及相对湿度

温度和相对湿度直接影响了人体的热舒适性的感受。由中央气象台所收集的沈阳地区气温数据显示，全年最低温度约-12.1-16.1℃左右，每年的1月月平均温度最低，仅约-16.1℃，7月和8月温度最高，可达到 29.1℃左右。全年温度变化较大。

由Weather tool软件对气象数据分析得出的气象焓湿图显示，沈阳夏季时相对湿度较高。其中黄色区域为舒适区，红色区域为该地的天气情况，图中可得出该地区可以通过利用自然通风将舒适区扩大至主要覆盖主要区域。

2沈阳市不同季节通风潜力分析

对于以上数据进行综合分析便可得出沈阳在每个季节的自然通风潜力：

（1）沈阳通常在三月底进入春天，而春天的结束通常在五月。沈阳春季较短，但气温相对温和，风较多，且风速较大。月平均气温6.8-16.5℃，平均湿度52%左右，这一时期可以通过引入外部场地的风来调节建筑内部的温度，减少能源消耗并提升使用者舒适度。

（2）夏季通风潜力：该地区的从6月开始进入夏季，结束于9月，春季过后沈阳月平均温度上升明显，5月的月平均温度可达到23摄氏度左右，宜采取自然通风手段来调节室内热环境；6月时沈阳的月平均气温达到27.2摄氏度，湿度也达到67%以上，采用自然通风手段可有效改善体育场馆内的整体感受。步入7、8月之后，沈阳的气温达到了全年的峰值，昼间气温甚至可达到30℃ 左右，湿度超78%，如在此时开窗通风会导致建筑外部热浪涌入以，进一步恶化室内热环境，这时比较建议选择早晨或夜晚进行开窗通风。    

（3）秋季通风潜力：沈阳的秋季一般为 9月中旬至10月中旬，9月白天的气温23.6℃，所以可在温度较低时间歇式开启的自然通风方式来改善室内热环境；10月之后气温降低，月平均气温约为15.7摄氏度，月平均湿度65%左右，非常适宜进行开窗通风。

（4）冬季通风潜力：沈阳的冬季一般为 11月末至次年3月末，冬季月平均气温为-4.8至-16.1摄氏度，最低温可到达-20摄氏度左右。平均相对湿度约为60%，整体感受为阴冷，可以依靠自然通风进行预热处理改善建筑室内热环境。 综上所述，关于沈阳不同季节自然通风潜力的归纳如下表。

	春	初夏	盛夏	秋	冬
	过渡季	夏季		过渡季	供暖季
起止时间	3-5月	6-7月	7-8月	9-10月	11-次年3月
气温（°C）	13.7	19.6	28.7	13.9	-5.8
风向	偏南风向				东北风
潜力分析	气温怡人,可以通过引入外部场地的风来调节建筑内部的温度，减少能源消耗并提升使用者舒适度	采用自然通风手段可有效改善室内整体感受	日间温度较高，适宜在早晨或夜间等温度较低时刻开窗通风换气	日间处于高温，适合在温度较低时开窗通风，之后气温下降，自然通风潜力巨大	人体感受湿冷，贸然通风反而会破坏室内热环境,进一步加大空调等能源消耗

3总结

对严寒地区气候特征进行概述，并对沈阳市自然通风潜力进行分析，通过对沈阳市气候特征进行探讨，并进行沈阳市不同季节的自然通风潜力分析，明确在过渡季沈阳市存在巨大的自然通风潜力并且效果最好，对建筑室内环境进行适应性设计，可以充分利用自然通风来达到室内清新空气，提升人体舒适性的作用【3】。可采取的措施有，（1）设计前期进行建筑朝向的确定【4】，根据当地风速、主导风向进行朝向确定，沈阳市由于初夏与秋季风资源更为丰富，因此在进行基于风向的建筑朝向确定时，主要考虑该两季节的主导风向与风速；（2）外立面设计时进行通风窗口大小形式进行设定，并进行模拟确定具体形式与尺寸，在考虑沈阳市风向与风速后，对建筑的室内功能布局时，也应考虑将通风需求较高的功能布置于通风最优点，并对其进出风口大小与形式进行模拟确定。

参考文献

[1]端木祥玲. 利用太阳能烟囱强化建筑物自然通风的基础研究[D].北京工业大学,2009.

[2]慕臣英,徐全辉,张菁,李石,宋晓巍,赵凤,张郁,邱美娟.1980—2014年沈阳地区日照时数变化特征及影响因素[J].气象与环境学报,2016,32(02):89-94.

[3]张欣,刘鑫.室内自然通风及热舒适性分析[J].洛阳理工学院学报(自然科学版),2019,29(03):10-13.

[4]杨辉.现代住宅建筑设计中自然通风的应用分析[J].城市地理,2018(04):194.