1973年石油危机后，意识到能源短缺的西方国家，首先作出了关于加强能源控制的政策，建筑的绿色节能理念愈发凸显. 绿色建筑设计偏向通过密闭的外围护结构来减少室内外的能量交换，节能的同时也造成了影响使用者健康的低劣的室内空气质量、湿度冷凝和霉菌滋生等问题. 到20世纪90年代，绿色建筑设计开始注重对室内外环境的综合考量，建筑使用者舒适健康的工作生活环境被列为首要关注点，节约能源又易于集成到建筑中的自然通风技术受到了诸多关注. 自然通风作为被动式节能技术的一种，区别于能够独自设计后装配进建筑的机械通风技术，更需要与建筑结构设计相结合并整合进建筑设计的过程之中. 国内外对建筑自然通风的研究也经历了很长一段时间，主要分为两类. 一类是技术应用类的实验研究、数据统计和对比研究等方法. 例如2012年重庆大学张华玲对建筑外围护结构窗洞口和内部隔墙的自然通风实验模拟，得出优化设计进出风口和内部隔断的方法. 另一类是对自然通风建筑具体设计方法的分类研究，得出建筑自然通风技术的各类实际应用方法和设计导则. 例如台湾成功大学的林宪德教授在《绿色建筑》一书中从地域文化角度分析各地不同的自然通风方法，得出针对不同地域和气候的不同优化自然通风的建筑设计方法[1]. 目前研究中对自然通风建筑的具体设计方法的分类方式大多体现在地域文化、气候分区和形成风的各类因素的角度. 建筑的外围护结构，作为建筑室内外的分界点，对建筑室内外通风换气起着重要的枢纽作用. 本文选择在自然通风上比较有代表性的绿色建筑的外围护结构设计上不同设计方法的分类总结，得出三类优化建筑自然通风的建筑外围护结构设计方法，希望能够为未来建筑的自然通风提供设计上的参考，以便营造出更加健康舒适的室内工作生活环境，同时减少空调技术和机械通风技术的应用，进而达到低碳、节能、环保的目的.

秸秆仓库接地干线采用热镀锌扁钢50*5埋入地下0.8米深以上，仓库屋顶是钢板结构，直接利用其作为屋面接闪器，屋面不做防雷带，直接用扁钢引至屋顶可靠接地作为防雷装置，现场勘察发现#3、#4料库只有一点接地，规定为至少2点接地，站柱根部发现屋顶连接至接地体的扁钢已消失，根部有断裂痕迹，建议有特种登高资质的外包商进行接地扁钢修复每座秸秆仓库接地电阻测点均有预留，但有不同程度损坏和腐蚀

1　附加构造措施促进自然通风

在建筑物自身对于自然通风的优化上，最易于设计与表现的便是多种多样的附加构造措施. 通过利用各种构造形式影响气流，并产生压力梯度来形成气流运动，进而达到自然通风的目的. 压力梯度的产生方式可以分为两种类型：一种为利用自然风形成建筑外部的压力差，通常称为“导风入室”. 需要建筑物所在地区拥有适宜的风环境，多应用于低纬度的湿热气候区；第二种为利用冷暖空气密度不同而形成的建筑内部压力差. 相较而言，暖空气密度高而冷空气密度低，压力差导致了暖空气上升，同时冷空气下降，通常称为“烟囱效应”. 从通风方式上考虑，较第一种更为封闭，通常运用在需要保温的寒冷气候区或对隔热需求较高的干热气候区，也多见于中纬度的温暖地区. 作者就两种不同的风压力梯度形成方式分类并结合具体实例说明. 不同的通风方式带来了附加构造设计的不同，下面将加以区别说明.

1.1　运用建筑外部压力差的附加构造措施

建筑外围护结构的各式洞口是室外风进入室内的主要通道. 当建筑室外有明显的风速但门窗洞口与主要风向夹角过大而不利于风的导入或因室外风速过高而造成进入室内的风速过大时，在外围护结构设计上适当增加适宜的各式外部构造措施，可以有效改善建筑内部的风环境. 利用室外风压力差形成的自然通风比较常用的外围护结构附加构造措施为可调节的百叶窗、横向或竖向的导风板、特殊结构形式的幕墙等.

1.4.8 地形参数 由于地形与土壤类型存在着密切联系，采用分辨率为90 m的DEM数据进行地形特征参数的提取，综合比例尺相当于1∶25万的数字高程图像SRTM3数据，并对地形数据进行特征参数的提取，包括：坡度[16]、表面曲率。

例如位于典型湿热气候区新加坡的邱德拔(Khoo Teck Puat)医院的导风系统. 邱德拔医院利用大面积的模块化可调节百叶窗，顺应外部的气流变化进行角度的改变，百叶与墙体呈15°角的设置，可以在平日达到最佳的换气效果. 在特定的强风天气下，百叶窗的设置还起到了切割气流的作用，降低了进入室内的风速. 还有一种固定百叶窗称为雨季百叶，通常设置于与病床等高的位置，在大雨天也能保障最低限度的空气交换，见图1. 在邱德拔医院中，还另外设计了布满铝合金散热片的外墙，被称为“翼墙”. 当盛行风经由“翼墙”时，可有效地增加风压，起到了导风入室的作用，见图2.

例如香港理工大学专上学院红磡湾校区(见图6). 该校区采用了模块式层递串联的立面设计方式，模块换的表皮配合螺旋上升的空中庭院，促进了自然通风(见图7、图8)，减少了空调的使用. 庭院内的植物也降低了炎热天气进入室内的空气温度. 周围包裹空中庭院的墙面采用了不同密度的铝合金百叶，起到了进一步散热的作用[4]. 室内走廊也尽量采用可开式窗户，增加了自然风量，减少电力消耗. 这样的综合措施为大楼提供了一个自然舒适的环境，空中庭院也为学生提供了全新体验的室外学习和公共空间.

图1　邱德拔医院百叶窗

图2　邱德拔医院翼墙

1.2　运用风力通风方式的附加构造措施

双层皮幕墙的出现是对于遍布世界的单层幕墙配合内遮阳形成的外围护体系的一种新的探索，主要应用于高层和超高层建筑[6]. 单层的玻璃幕墙应用于高层建筑时，直接开窗的方式极易形成紊流，不易控制，尤其是在干热气候及寒冷气候区，单层幕墙的保温隔热性能远弱于双层幕墙体系. 本文主要探讨采用双层皮幕墙的外围护结构在自然通风方面的运用，因而将双层皮幕墙按照建筑内外的风循环方式方式分为外循环通风和内循环通风两种进行细述.

例如位于中纬度温暖气候区英国剑桥的爱奥尼克(Ionica)电信总部(见图3)即为标榜能源高效使用的绿色建筑，它通过应用烟囱效应来实现舒适的自然通风，允许使用可开式窗户通风，而不是能耗高、密闭的空调通风技术，营造了更加宜人的室内环境. 在该建筑的顶部设立了6个风塔(见图4)，辅助中庭来完成通风任务. 机械装置将空气从室外经由地板下部输送进室内，辅以外部的开窗通风，等空气在室内加热后通过风塔排出室外，形成了良好的换气手段，使室内自然通风的百分比达到了70%[2](见图5).

图3　爱奥尼克电信总部

图4　爱奥尼克电信总部顶部通风塔

图5　室内风循环示意图

2　外围护结构与空间设计相结合

绿色建筑外围护结构的设计也可以通过与建筑的空间设计相结合的方式实现更好的自然通风. 仅依靠外围护结构上的附加构造措施不足以应对不同建筑物千差万别的室外环境条件，将结构设计与空间塑造相结合，可以形成整合了空间设计的外围护结构样式. 外围护结构与空间设计的结合改善了原有建筑立面与剖面的平淡形式、整合了建筑的功能空间，也同时通过较大尺度的空间(相较于附加构件)的引入促进建筑自然通风. 按照外围护结构与空间的结合方式，可以分为穿插、融合两种方式.

若周期n-1运动的状态受到ΔXi的扰动，则将下一次碰撞瞬间写成ΔXi+1。由前面给出的poincaré截面建立周期运动poincaré映射:

2.1　建筑空间在外围护结构中穿插设计

以不退位减法和退位加法口算广度为因变量，以年级和性别为自变量，进行多元方差分析．结果表明，小学生减法口算广度存在显著的年级差异，但性别差异并不显著．其中，不退位减法年级间差异显著（F=40.92，P<0.001），性别间差异不显著（F=1.86，P=0.18）．退位减法，年级间差异显著（F=83.83，P<0.001），性别间差异不显著（F=1.14，P=0.29）．此外，六年级学生的标准差较大，说明六年级学生在减法的口算广度中存在较大差异．

图6　香港理工大学教学楼立面

另一家表情包出品公司福州漫猫生活文化传播有限公司也在表情包产业化的道路上探索。2014年1月，该公司在淘宝开店4天，一款印有表情包的抱枕销售量超过5万个。另一款印有表情包的小台灯目前累计销售量已超过150万件。伴随着娃娃机在中国的流行，他们还与娃娃机公司进行合作，将爆款的表情包制作成玩偶，放进机器里。目前，这些娃娃机公司的店铺共计24家，分布在杭州、泉州、厦门、广州、长沙、南昌以及武汉等城市。

图7　香港理工大学庭院剖面示意

2.2　建筑空间与外围护结构的融合

外围护结构与空间融合的设计方式即为外围护结构直接结合室内庭院设计，在建筑入口大厅处形成类似于温室的由外围护结构(多为玻璃幕墙)所包裹的大庭院. 此种结合方式中，空间的功能更加明确，外围护结构更加整体. 由于其结合方式较上一种更为封闭，可以起到一定的保温效果，多用于中高纬度地区[5].

例如位于日本横滨的东京燃气有限公司总部大楼(见图9),它的外层玻璃幕墙之下为一个大型的室内庭院，占到了整个建筑进深的将近一半的距离，办公空间和中庭之间是开场的走廊，利用中庭内上升的暖空气产生的组群效应来保持办公室通风(见图10). 中庭把外面的空气吸到底部，吸入的空气从隔层楼板下方对中庭敞开的部分进入办公室，再由顶部排出. 中庭玻璃由大而弯的薄木条支撑，这些玻璃组成固定的密封单元，玻璃外层覆盖有一层低放射率的材料，降低了夏季得热量，中庭内的大面积种植花园也起到了降低建筑室内底部空气温度，增加压力梯度差的作用. 玻璃幕墙与其后的大中庭的结合使得该建筑拥有了58%的室内自然通风百分比，达到了降低能耗、绿色环保的效果.

图8　香港理工大学庭院公共空间分析示意

图9　东京燃气公司总部

图10　东京燃气公司总部玻璃幕墙包裹下的室内庭院

3　双层皮幕墙

当建筑室外风速较低，空气压力差不足以形成足够的流速进入室内时，仅依靠建筑外围护结构门窗洞口处的简单附加构造无法有效改善建筑的自然通风效果，还需要在外围护结构上增加可形成建筑内部温度梯度的辅助构造措施，将空气“吸入”建筑内部以达到自然通风的目的. 利用建筑内部压力差的自然通风比较常用的附加构造措施为拔风井、通风塔、中庭和可开启的天窗等.

3.1　外循环通风

外循环通风的双层皮幕墙体系的建筑物多采用机械辅助送风和开窗通风相结合的方式，通过引入自然风来营造适宜的室内环境，降低建筑能耗. 这种通风方式多见于温和气候区及部分夏热冬冷气候区. 一般构造为：外层的幕墙体系采用单层玻璃，主要考虑透光和形成风道的外壁，在外层幕墙的上下部位设有进出风口，分为可自由开闭和始终打开两种；内层幕墙成为了室内外环境真正的分界线，起到炎热季节隔离外界热量，寒冷季节减少室内热损失的作用，多采用双层玻璃的形式. 内外层幕墙间会形成较宽的风道，多在1 m左右.

良好的自然通风是营造舒适室内环境、节约空调能耗的重要建筑设计策略. 本文只针对建筑的外围护结构进行了初步的研究分析，得出绿色建筑自然通风的外围护结构设计可分为附加构造措施、与空间设计结合和双层皮幕墙设计3类. 在具体建筑外围护结构设计选择时，应综合考虑其它因素(气候条件、主体结构形式和建筑功能等)的影响，也可多种外围护结构设计方法综合应用并充分考虑外围护结构的变化对建筑造型、立面和剖面的影响，充分利用设计元素来调整构造形式，兼顾采光、遮阳和保温等需求，才能设计出节能、环保、地毯、舒适的建筑物[7].

图11　RWE总部

图12　RWE总部“鱼嘴”元件示意

图13　RWE总部部分外围护结构

3.2　内循环通风

内循环通风由于其自身具有封闭性的特点，多应用于寒冷地区和夏热冬冷地区，在这种通风方式下，大部分空气都是通过机械辅助从建筑物底部进入室内的. 在部分干热地区，炎热季节室外温度过高，不适于通风降温，内循环体系则完全封闭. 一般构造为：外层幕墙采用双层保温玻璃，通常不可开启以确保保温隔声效果，内幕墙采用固定的单层玻璃，留有连接室内的进风口，上面和排风系统相连. 两层幕墙间的通道宽度一般只有0.2 m左右. 相较于外循环通风的双层幕墙体系，内循环通风幕墙体系封闭性更好，内外层幕墙间的空气层更接近室内温度，在建筑外环境较为恶劣时，更有利于提高室内舒适度.

图14　ADNEC

[3]　休·罗芙，曼纽尔·福安特，斯蒂芬妮·托马斯. 生态建筑设计指南[M]. 吴小菁，译.北京：电子工业出版社，2015:48-80,95-120.

图15　ADNEC室内绿色化分析

4　结论

例如德国埃森RWE塔楼的双层幕墙体系，塔楼为圆柱形，共30层，高163 m(见图11). 幕墙体系外面是单层强化玻璃，里面是隔热的白玻璃，允许阳光被最大程度的吸收，同时又降低了楼体内部的热损失，两层玻璃中间的空间宽50 cm，做微热缓冲之用. 中央部分在玻璃层之间装置的“鱼嘴”是一体化元件，与其它结构构件一起形成了室内外的空气交换系统. 换气时每个单元的外层玻璃进出风口保持开启，内部空气被加热，形成了明显的温度梯度，从而产生稳定的热压通风，内层玻璃可以根据需要选择性的开启或者关闭(见图12). 所有办公室的窗户都是可开闭的，室内自然通风率达到了70%(见图13).

参考文献：

[1]　林宪德. 绿色建筑 生态·节能·减废·健康[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2011:51-77.

建筑外围护结构与空间相穿插的设计即为一种将实体空间和过渡空间相结合设计的方式，过渡空间多为空中庭院的样式,造成外围护结构的竖直方向凹凸变化，多应用于高层建筑. 过渡空间的插入类似于建筑立面上扩大的阳台，空间与结构的整合也让过渡空间与建筑的结合更为紧密，扩大的洞口也改善了建筑立面迎风时的压力差，有效引导自然风进入建筑[3]. 由于外围护结构上的空间插入，使得建筑体形系数也大大提高，不适合需要相对封闭的寒冷地区和干热气候区.

[2]　大卫·劳埃德·琼斯. 建筑与环境—生态气候学建筑设计[M]. 王茹，贾红博，贾国果，译.北京：中国建筑工业出版社，2005:63-81,100-104.

如位于干热气候区的阿拉伯阿布扎比国家展览中心(ADNEC)，地上35层地下1层，塔楼主体使用了双层表皮，外层表皮的双层玻璃幕起到隔热的作用，内层表皮的单层高透玻璃幕墙在阻夹层热空气的同时向建筑内部引入了自然光，减少人工照明(见图14). 内外层表皮之间是中空的空气层主要起到降低空气温度的作用. 这个空气夹层还是空调冷却过的气体的通道，低温空气从室内经由单层玻璃幕墙下的格栅进入到空气夹层，进而吸收热量，温度升高产生垂直的温度梯度，利用热压作用从顶部排出(见图15).

[4]　刘念雄,秦佑国.建筑热环境[M].北京:清华大学出版社,2005:24-46.

[5]　曾旭. 给予绿色建筑案例的个性化分析及研究[D]. 天津：天津大学，2012.

[6]　庄惟敏，邓斌，林波荣. 环境生态导向的建筑符合表皮设计策略[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2014:22-30,82-89.

[7]　钟军力,曾艺君.建筑的自然通风设计浅析[J].重庆建筑大学学报,2004(4):26-27.

1.2.3 授课形式 对照组：授课形式为以小组为单位，围绕带教老师布置的一系列问题同学们进行讨论。在提问的过程中，要求每位学生均发表自己的意见，意见不一致时可以辩论，教师在一边授课的同时一边帮助每位同学理解问题，并将问题展开思路，做出总结，教师在此过程中起到导向作用。在遇到重点、难点以及大家对某个问题有异议时着重讲解，并加以点评，提出改进意见 。

[8]　王鹏,谭刚.生态建筑中的自然通风[J].世界建筑,2000(4):62-65.

随着科学技术的进步和市场的不断发展，智能机器人在未来物流的各个领域中的应用范围和规模都将不断加剧；智能机器人技术的发展将会随着竞争和需求而不断进步。未来，在物流领域如何不断提高效率，节省更多的时间成本到主流事务上去，必将成为各个企业和公司的一个痛点。2020年，国内的自动化物流系统市场规模预计将超过1000亿元，未来几年行业增速有望保持15%以上。智能仓储机器人很好地证明了人工智能的无限可能性，因此，智能仓储机器人在未来的发展前景将不可估量。