在建筑中，通風(fēng)是將室外空氣引入并將其分配到一個(gè)空間中。它主要有三種不同的常見形式: 機(jī)械、自然和混合通風(fēng)。管理室外的空氣交換和循環(huán)對于營造舒適的氛圍至關(guān)重要。
無論是通過機(jī)械還是自然的手段，穩(wěn)定的氣流都可以放濕，并提供滲透空氣流，為呼吸提供健康的空氣。一個(gè)成功的通風(fēng)系統(tǒng)必須與項(xiàng)目周圍的環(huán)境保持一致性，無論是地理位置、建筑材料、建筑整體，還是用戶占用空間的習(xí)慣。
近期，人們變得更加環(huán)保，因此選擇更被動(dòng)的解決方案，以減少能源消耗和碳足跡。這種意識將自動(dòng)暖通空調(diào)系統(tǒng)推到一旁，取而代之的是風(fēng)，這是一種自然的、免費(fèi)的、可再生的、健康的自然資源，能夠充分改善空間的空氣質(zhì)量。
在Daniel A. Barber的《現(xiàn)代建筑與氣候:空調(diào)之前的設(shè)計(jì)》（Modern Architecture and Climate: Design beforeAir Conditioning）一書中，作者探討了20世紀(jì)的頂尖建筑師是如何將氣候調(diào)節(jié)策略融入他們的設(shè)計(jì)中的，以及因地制宜的區(qū)域性手法如何對現(xiàn)代建筑的發(fā)展產(chǎn)生了至關(guān)重要的作用。
自然通風(fēng)的類型
自然通風(fēng)是使用環(huán)保系統(tǒng)，不需要任何自動(dòng)化或機(jī)械的解決方案。除了更有利于生態(tài)，自然通風(fēng)也更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，依賴于自然界的外部因素，如風(fēng)和室內(nèi)空間及其周圍環(huán)境的溫度。
01單向通風(fēng)
單向通風(fēng)是利用建筑一側(cè)的開口進(jìn)行通風(fēng)。這種自然通風(fēng)方式通常用于擁有有限面積的項(xiàng)目。單向通風(fēng)系統(tǒng)也用于由于結(jié)構(gòu)或環(huán)境限制而不能提供對流通風(fēng)（crossventilation）的工程項(xiàng)目。當(dāng)涉及到自然通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，這種通風(fēng)方式產(chǎn)生的空氣流通是最少的。
02對流通風(fēng)
對流通風(fēng)是指建筑的開口設(shè)置在相對或相鄰的墻壁上，讓空氣從兩側(cè)進(jìn)入，穿過空間，從相反的方向離開。該系統(tǒng)通常用于溫度較高氣候地區(qū)的建筑，因?yàn)樗诮ㄖ?nèi)部創(chuàng)造了持續(xù)的空氣循環(huán)，降低了內(nèi)部溫度。
03煙囪通風(fēng)
煙囪通風(fēng)將冷空氣從外部引入建筑的低層，隨著暴露在空間內(nèi)的熱源中，逐漸變暖。這導(dǎo)致溫暖的空氣上升，并通過位于較高水平的開口離開空間。通常，煙囪通風(fēng)在有中央中庭的高層建筑中更有效，但在對流通風(fēng)不能充分滲透整個(gè)空間的建筑中也有用。為了讓通風(fēng)系統(tǒng)正常工作，室內(nèi)溫度必須高于室外溫度，這就是為什么單獨(dú)使用它可能并不總是足夠有效的原因。
04煙囪效應(yīng)
在垂直建筑中，煙囪效應(yīng)經(jīng)常被使用。冷空氣在暖空氣下面產(chǎn)生壓力，迫使暖空氣上升。在這種情況下，建筑或塔樓的開放區(qū)域允許同樣的空氣在室內(nèi)環(huán)境中流通，通過屋頂、天窗、天頂開口或排風(fēng)口離開。
05不同環(huán)境下的自然通風(fēng)
無論是出于環(huán)境原因還是經(jīng)濟(jì)原因，一些建筑師無法在他們的項(xiàng)目中使用自動(dòng)化通風(fēng)系統(tǒng)作為解決方案，因此不得不依賴于被動(dòng)系統(tǒng)。為了提高效率，自然通風(fēng)依賴于幾個(gè)因素。項(xiàng)目中建筑的外形、規(guī)模、朝向、位置和材料可以決定有多少空氣進(jìn)入并在一個(gè)空間內(nèi)循環(huán)，以及它的效率。從理論上講，空氣必須通過建筑的開口進(jìn)出，如窗戶、立面穿孔、門、太陽能煙囪或風(fēng)塔。在結(jié)構(gòu)方面，擁有曲面的墻和隔墻的項(xiàng)目允許更多的空氣流通。其他影響因素包括當(dāng)?shù)貧夂颉⑹欠窨拷恿?、湖泊或海洋，以及?xiàng)目周圍的污染率。
Obafemi Awolowo大學(xué)/尼日利亞
尼日利亞嚴(yán)峻的氣候迫使建筑師們從當(dāng)?shù)亟ㄖ袑ふ异`感，并為他們的設(shè)計(jì)想出被動(dòng)的解決方案。建筑師團(tuán)隊(duì)決定圍繞建筑的表皮和外立面進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過在立面上穿孔，并添加格柵，以創(chuàng)造更好的遮陽設(shè)備并進(jìn)行通風(fēng)。
“他們倒立了金字塔，利用上層為下層遮陽，騰出底層來開放走廊、柱子和天井。建筑下方的景觀是連續(xù)的。建筑的巧妙位置允許空氣自由流通，這是一個(gè)沒有門的建筑。同時(shí)，它也可以通過陽臺和屋檐保護(hù)人們不被淋雨，并保護(hù)人們免受刺眼的陽光，保證持續(xù)的通風(fēng)?！?/span>
Lee的住宅/巴西
Lee宅是由只有一層的單一體塊組成，房間向花園開放。客廳的所有窗戶都凹進(jìn)去，延伸到泳池平臺，穿過空地的另一邊，創(chuàng)造了外部空間的延伸。為了適應(yīng)S?o Paulo州幾乎全年高溫的氣候，該項(xiàng)目融合了傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑和巴西現(xiàn)代主義建筑?？蛷d采用了對流通風(fēng)，大大降低了室內(nèi)溫度。其他房間則由木制的muxarabi(or musharrabiya) （指不僅有通風(fēng)采光作用還有文化歷史意義的一種格柵）板保護(hù)，這些板安裝在推拉門上，可以過濾陽光而不影響通風(fēng)。
Empresade Desarrollo Urbano總部/哥倫比亞
該項(xiàng)目在San Antonio公園前EDU總部的原址上進(jìn)行了建造，為麥德林可持續(xù)發(fā)展的公共建筑打造一個(gè)信奉著“呼吸的建筑”的準(zhǔn)則與基準(zhǔn)。由高質(zhì)量預(yù)制構(gòu)件組成的穿孔外表皮創(chuàng)造了一個(gè)內(nèi)部太陽能煙囪，以循環(huán)外部的冷空氣。其所使用的材料可以產(chǎn)生熱質(zhì)量控制（thermal mass control）和熱力學(xué)概念（thermodynamic concepts）-凸和熱力（convexand thermal forces）-在工作空間產(chǎn)生氣流。
“森林公園”住宅 / 越南
由于場地毗鄰廣闊的公園，因此，這棟住宅巧妙地將公園綠化與建筑室內(nèi)結(jié)合，使其成為外部環(huán)境的延伸。住宅內(nèi)部沿對角線方向掏空了一部分的體量，從而形成三層樓貫通的一個(gè)虛空間。該空間將綠植等自然元素與建筑通風(fēng)功能相結(jié)合，塑造了一個(gè)擁有額外自然光照的私密空間。該空間還利用了煙囪效應(yīng)(chimney effect)，傾斜向上的開口可以更好地滿足室內(nèi)的自然通風(fēng)需求，并減少空調(diào)的使用頻率。
農(nóng)場幼兒園/ 越南
越來越多的干旱、洪水和土地鹽堿化危害了食物供應(yīng)。與此同時(shí)，大量的摩托車造成了城市的每日擁堵和空氣污染?？焖俚某鞘谢^程剝奪了越南兒童的綠地和操場，從而使他們失去了與自然的聯(lián)系。農(nóng)業(yè)幼兒園是一個(gè)接受這些問題挑戰(zhàn)的項(xiàng)目。綠植覆蓋的屋頂是一個(gè)只用一筆就可以畫出的三環(huán)形狀，將內(nèi)部的三個(gè)庭院空間環(huán)繞，成為安全的游樂場。該建筑由一個(gè)連續(xù)的狹長的體塊組成，兩側(cè)設(shè)有可開關(guān)的窗戶，最大限度地提高了對流通風(fēng)和自然采光。建筑及機(jī)械節(jié)能方法被廣泛使用，包括但不限于: 綠色屋頂作為保溫層，綠植立面遮陽，太陽能熱水器的使用等。因此，盡管幼兒園地處熱帶氣候地區(qū)，教室仍然可以不使用空調(diào)。
維達(dá)納受蘊(yùn)餐廳 / 越南
維達(dá)納餐廳是維達(dá)納度假村總體規(guī)劃的一部分，位于Cuc Phuong邊緣的一片森林中，坐落在群山腳下，擁有豐富多樣的植被種類。建筑的屋頂是三層圓形坡面屋頂，跨度達(dá)1050平方米, 由兩個(gè)堆疊的環(huán)形屋頂和頂部的一個(gè)圓頂屋頂組合而成，每層屋頂分別由輕質(zhì)條分開。餐廳的選址十分巧妙，毗鄰著可以充當(dāng)天然空調(diào)的人工湖泊。在措普翁(Cuc Phuong Commune)和越南北部區(qū)域，夏季炎熱潮濕，因此合理利用湖泊十分重要。
印度疊屋 / 新德里
該項(xiàng)目場地位于新德里PanchsheelEnclave社區(qū)的高密度區(qū)域，因此采光、通風(fēng)、互聯(lián)性和隱私性影響了該住宅的設(shè)計(jì)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)面臨的挑戰(zhàn)是面對場地的條件限制，設(shè)計(jì)一個(gè)通風(fēng)的、日光充足的居住場所，既保證自然照明，又可以讓所有房間全天保持對流通風(fēng)。為了加強(qiáng)生活空間的空氣流通并提高采光，連接所有樓層的樓梯井被設(shè)置在了光照最差的外立面南部，并在場地的東南角設(shè)計(jì)了一個(gè)小的天窗庭院。
Jalal-abad 別墅 / 伊朗
該建筑位于伊斯法罕（Isfahan）周邊的鄉(xiāng)下。該項(xiàng)目試圖改進(jìn)當(dāng)?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)，使用被動(dòng)冷卻通風(fēng)系統(tǒng)，并培訓(xùn)當(dāng)?shù)爻邪虂磉M(jìn)行建造。整個(gè)空間可以延伸連接到花架，為室外提供乘涼空間，并避免外立面受惡劣的陽光直射。建筑有一個(gè)傳統(tǒng)的伊朗風(fēng)塔（Iranian Badger-Windcatcher），提供了足夠的高度放置水箱。這也是一種傳統(tǒng)的被動(dòng)通風(fēng)方式(如圖所示)。傳統(tǒng)磚是建筑外墻和內(nèi)墻的主要材料，之間由一層保溫層隔開。該建筑的另一個(gè)特點(diǎn)是使用風(fēng)塔作為夏季被動(dòng)通風(fēng)方式，這也是伊朗建筑的傳統(tǒng)方法之一。
Laayoune科技大學(xué)/摩洛哥
不同建筑體塊被分割開來，以實(shí)現(xiàn)最大限度的自然通風(fēng)和采光；并通過一組外部連廊、廣場、有頂棚的廣場和礦物花園連接起來，以在場地中增強(qiáng)城市的概念。建筑的語匯是實(shí)體的，幾何的，并將室內(nèi)的土黃色外立面與淺色的內(nèi)部空間進(jìn)行對比。不同的遮陽裝置在項(xiàng)目中被使用: 陽光房(brise-soleil)，雙層外立面，遮陽走道等。材料的使用十分簡約，強(qiáng)調(diào)建筑整體的抽象化和連貫性，并滿足建筑可持續(xù)性和易于維護(hù)的需求。
NorthernLink通風(fēng)塔/ 瑞典
塔樓的功能是為Northern Link交通隧道進(jìn)行通風(fēng)，并減少其入口的排放水平。該建筑高20米，形狀為一個(gè)沿軸線向上旋轉(zhuǎn)的超級三角形。內(nèi)部的幾何和結(jié)構(gòu)有助于加強(qiáng)排氣氣流；在塔的彎曲處和頂部，三角形部分更寬，更大的空間減少了出口的空氣阻力。
建筑的作用是轉(zhuǎn)移Northern Link交通隧道內(nèi)受污染的空氣，從而減少隧道入口的排放水平。一個(gè)地下管道將每個(gè)隧道與相應(yīng)的塔連接起來。通道的風(fēng)扇設(shè)計(jì)是為了通過通風(fēng)塔產(chǎn)生特定的氣流，從而使隧道入口的排放降低至足夠低。塔樓內(nèi)部的幾何形狀和結(jié)構(gòu)會影響氣流的阻力，從而影響氣流的流動(dòng)。塔樓經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，其功能與建筑形式相互協(xié)調(diào)。
