自动化无处不在——我们的家、家具、办公室、汽车，甚至我们的衣服; 我们已经习惯了被自动化系统所包围，以至于甚至忘记了没有它们的生活会是什么样子。虽然自动化系统通过净化空气和温度控制等解决方案显著提高了室内空间的质量，但没有什么能与大自然母亲的自然凉风相比。
但是，就像建筑中的其他事物一样，没有一刀切的方法; 在坦桑尼亚行之有效的方法在瑞士或哥伦比亚就行不通了。这是由于不同的风向、平均温度、空间需求和环境限制(或缺陷)等原因造成的。在本文中，我们将了解所有形式的自然通风，以及建筑师如何在不同的环境中使用这种被动式解决方案的。
什么是通风，为什么它很重要?
暖空气上升和冷空气下降形成了空气流动。当地面上方的空气变暖时，它会上升，形成一个低压区域。当空气继续上升时，它会冷却并向水面移动，在那里它会下降并形成一个高压区域，并将冷空气推向陆地。这种区域的运动产生了风。
在建筑中，通风是将室外空气引入并将其分配到一个空间中。它主要有三种不同的常见形式: 机械、自然和混合通风·。管理室外的空气交换和循环对于营造舒适的氛围至关重要。无论是通过机械还是自然的手段，稳定的气流都可以放湿，并提供渗透空气流，为呼吸提供健康的空气。一个成功的通风系统必须与项目周围的环境保持一致性，无论是地理位置、建筑材料、建筑整体，还是用户占用空间的习惯。
近期，人们变得更加环保，因此选择更被动的解决方案，以减少能源消耗和碳足迹。这种意识将自动暖通空调系统推到一旁，取而代之的是风，这是一种自然的、免费的、可再生的、健康的自然资源，能够充分改善空间的空气质量。在Daniel A. Barber的《现代建筑与气候:空调之前的设计》（Modern Architecture and Climate: Design beforeAir Conditioning）一书中，作者探讨了20世纪的顶尖建筑师是如何将气候调节策略融入他们的设计中的，以及因地制宜的区域性手法如何对现代建筑的发展产生了至关重要的作用。
自然通风的类型
自然通风是使用环保系统，不需要任何自动化或机械的解决方案。除了更有利于生态，自然通风也更经济实惠，依赖于自然界的外部因素，如风和室内空间及其周围环境的温度。
单向通风
单向通风是利用建筑一侧的开口进行通风。这种自然通风方式通常用于拥有有限面积的项目。单向通风系统也用于由于结构或环境限制而不能提供对流通风（crossventilation）的工程项目。请注意，当涉及到自然通风系统时，这种通风方式产生的空气流通是最少的。
对流通风
对流通风是指建筑的开口设置在相对或相邻的墙壁上，让空气从两侧进入，穿过空间，从相反的方向离开。该系统通常用于温度较高气候地区的建筑，因为它在建筑内部创造了持续的空气循环，降低了内部温度。
烟囱通风
烟囱通风将冷空气从外部引入建筑的低层，随着暴露在空间内的热源中，逐渐变暖。这导致温暖的空气上升，并通过位于较高水平的开口离开空间。通常，烟囱通风在有中央中庭的高层建筑中更有效，但在对流通风不能充分渗透整个空间的建筑中也有用。为了让通风系统正常工作，室内温度必须高于室外温度，这就是为什么单独使用它可能并不总是足够有效的原因。
烟囱效应
在垂直建筑中，烟囱效应经常被使用。冷空气在暖空气下面产生压力，迫使暖空气上升。在这种情况下，建筑或塔楼的开放区域允许同样的空气在室内环境中流通，通过屋顶、天窗、天顶开口或排风口离开。
不同环境下的自然通风
无论是出于环境原因还是经济原因，一些建筑师无法在他们的项目中使用自动化通风系统作为解决方案，因此不得不依赖于被动系统。为了提高效率，自然通风依赖于几个因素。项目中建筑的外形、规模、朝向、位置和材料可以决定有多少空气进入并在一个空间内循环，以及它的效率。从理论上讲，空气必须通过建筑的开口进出，如窗户、立面穿孔、门、太阳能烟囱或风塔。在结构方面，拥有曲面的墙和隔墙的项目允许更多的空气流通。其他影响因素包括当地气候、是否靠近河流、湖泊或海洋，以及项目周围的污染率。
东门 （The Eastgate） / Mick Pearce
Harare, 津巴布韦
东门中心采用被动节能的气候控制解决方案，为居民降温。其灵感来自于白蚁丘。依照Harare的气候，如果要求建筑物全年凉爽，这意味着购买、安装和维护传统空调是至关重要的。然而，这样做有直接和长期的成本。所以建筑师创造了一个可以自我调节的通风系统，可以保持建筑的温度，以满足工人和居民的需要。
Obafemi Awolowo大学/Arieh Sharon和A.A. Egbor
Osun，尼日利亚
最初被称为Ife大学（Universityof Ife），这所受现代主义包豪斯文化影响的大学是政治、设计和气候的产物。尽管Sharon想要在这个项目上完全依靠现代主义，但是尼日利亚严峻的气候迫使建筑师们从当地建筑中寻找灵感，并为他们的设计想出被动的解决方案。事实上，Sharon 前往墨西哥城为这座建筑寻找建筑模型。建筑师团队决定围绕建筑的表皮和外立面进行设计，通过在立面上穿孔，并添加格栅，以创造更好的遮阳设备并进行通风。“他们倒立了金字塔，利用上层为下层遮阳，腾出底层来开放走廊、柱子和天井。建筑下方的景观是连续的。建筑的巧妙位置允许空气自由流通，这是一个没有门的建筑。同时，它也可以通过阳台和屋檐保护人们不被淋雨，并保护人们免受刺眼的阳光，保证持续的通风。”
Lee的住宅 / Eduardo Glycerio + Studio MK27 - Marcio Kogan
Porto Feliz, 巴西
Lee宅是由只有一层的单一体块组成，房间向花园开放。客厅的所有窗户都凹进去，延伸到泳池平台，穿过空地的另一边，创造了外部空间的延伸。为了适应São Paulo州几乎全年高温的气候，该项目融合了传统乡土建筑和巴西现代主义建筑。客厅采用了对流通风，大大降低了室内温度。其他房间则由木制的muxarabi(or musharrabiya) （指不仅有通风采光作用还有文化历史意义的一种格栅）板保护，这些板安装在推拉门上，可以过滤阳光而不影响通风。
Empresade Desarrollo Urbano城市发展公司总部
麦德林, 哥伦比亚
该项目在San Antonio公园前EDU总部的原址上进行了建造，为麦德林可持续发展的公共建筑打造一个信奉着"呼吸的建筑"的准则与基准。由高质量预制构件组成的穿孔外表皮创造了一个内部太阳能烟囱，以循环外部的冷空气。其所使用的材料可以产生热质量控制（thermal mass control）和热力学概念（thermodynamic concepts）-凸和热力（convexand thermal forces）-在工作空间产生气流。
“森林公园”住宅 / 武重义建筑事务所
胡志明市，越南
由于场地毗邻广阔的公园，因此，这栋住宅巧妙地将公园绿化与建筑室内结合，使其成为外部环境的延伸。住宅内部沿对角线方向掏空了一部分的体量，从而形成三层楼贯通的一个虚空间。该空间将绿植等自然元素与建筑通风功能相结合，塑造了一个拥有额外自然光照的私密空间。该空间还利用了烟囱效应(chimney effect)，倾斜向上的开口可以更好地满足室内的自然通风需求，并减少空调的使用频率。文字描述由建筑师提供。
农场幼儿园/ 武重义建筑事务所
Bien Hoa, 越南
越来越多的干旱、洪水和土地盐碱化危害了食物供应。与此同时，大量的摩托车造成了城市的每日拥堵和空气污染。快速的城市化过程剥夺了越南儿童的绿地和操场，从而使他们失去了与自然的联系。农业幼儿园是一个接受这些问题挑战的项目。绿植覆盖的屋顶是一个只用一笔就可以画出的三环形状，将内部的三个庭院空间环绕，成为安全的游乐场。该建筑由一个连续的狭长的体块组成，两侧设有可开关的窗户，最大限度地提高了对流通风和自然采光。建筑及机械节能方法被广泛使用，包括但不限于: 绿色屋顶作为保温层，绿植立面遮阳，太阳能热水器的使用等。因此，尽管幼儿园地处热带气候地区，教室仍然可以不使用空调。文字描述由建筑师提供。
维达纳餐厅是维达纳度假村总体规划的一部分，位于Cuc Phuong边缘的一片森林中，坐落在群山脚下，拥有丰富多样的植被种类。建筑的屋顶是三层圆形坡面屋顶，跨度达1050平方米, 由两个堆叠的环形屋顶和顶部的一个圆顶屋顶组合而成，每层屋顶分别由轻质条分开。餐厅的选址十分巧妙，毗邻着可以充当天然空调的人工湖泊。在措普翁(Cuc Phuong Commune)和越南北部区域，夏季炎热潮湿，因此合理利用湖泊十分重要。文字描述由建筑师提供。
印度叠屋 / Studio Lotus
新德里,印度
该项目场地位于新德里PanchsheelEnclave社区的高密度区域，因此采光、通风、互联性和隐私性影响了该住宅的设计。项目团队面临的挑战是面对场地的条件限制，设计一个通风的、日光充足的居住场所，既保证自然照明，又可以让所有房间全天保持对流通风。为了加强生活空间的空气流通并提高采光，连接所有楼层的楼梯井被设置在了光照最差的外立面南部，并在场地的东南角设计了一个小的天窗庭院。文字描述由建筑师提供。
Jalal-abad 别墅 / Hajm.e.Sabz
Jalal Abad , 伊朗
该建筑位于伊斯法罕（Isfahan）周边的乡下。该项目试图改进当地的施工技术，使用被动冷却通风系统，并培训当地承包商来进行建造。整个空间可以延伸连接到花架，为室外提供乘凉空间，并避免外立面受恶劣的阳光直射。建筑有一个传统的伊朗风塔（Iranian Badger-Windcatcher），提供了足够的高度放置水箱。这也是一种传统的被动通风方式(如图所示)。传统砖是建筑外墙和内墙的主要材料，之间由一层保温层隔开。该建筑的另一个特点是使用风塔作为夏季被动通风方式，这也是伊朗建筑的传统方法之一。文字描述由建筑师提供。
Laayoune科技大学/ SaadEl Kabbaj + Driss Kettani + Mohamed Amine Siana
Safi，摩洛哥
不同建筑体块被分割开来，以实现最大限度的自然通风和采光；并通过一组外部连廊、广场、有顶棚的广场和矿物花园连接起来，以在场地中增强城市的概念。建筑的语汇是实体的，几何的，并将室内的土黄色外立面与浅色的内部空间进行对比。 不同的遮阳装置在项目中被使用: 阳光房(brise-soleil), 双层外立面，遮阳走道等。材料的使用十分简约，强调建筑整体的抽象化和连贯性，并满足建筑可持续性和易于维护的需求。文字描述由建筑师提供。
NorthernLink通风塔/ Rundquist Arkitekter
斯德哥尔摩,瑞典
塔楼的功能是为Northern Link交通隧道进行通风，并减少其入口的排放水平。该建筑高20米，形状为一个沿轴线向上旋转的超级三角形。内部的几何和结构有助于加强排气气流；在塔的弯曲处和顶部，三角形部分更宽，更大的空间减少了出口的空气阻力。建筑的作用是转移Northern Link交通隧道内受污染的空气，从而减少隧道入口的排放水平。一个地下管道将每个隧道与相应的塔连接起来。通道的风扇设计是为了通过通风塔产生特定的气流，从而使隧道入口的排放降低至足够低。塔楼内部的几何形状和结构会影响气流的阻力，从而影响气流的流动。 塔楼经过优化设计，其功能与建筑形式相互协调。文字描述由建筑师提供。
资源：
本文是ArchDaily主题的一部分:建筑中的自动化。每个月，我们通过文章、采访、新闻和项目深入探讨一个主题。了解更多关于我们的每月主题。一如既往，我们欢迎读者的贡献;如果您想提交一篇文章或项目，请联系我们。
