上海地区全年主导风向为东南风，夏季炎热而漫长，太阳辐射强烈；冬季寒冷而潮湿，但时间较短；过渡季温度适宜，自然气候舒适。因此航站楼改造设计时可以尽可能利用过渡季室外的舒适自然环境来改善室内环境品质，减少空调运行时间。

2.2.1.1　改造难点

基于改造的自然通风优化设计需要将被动式设计与建筑外形设计进行有机的结合，充分利用建筑原有形体设计特点，进行自然通风设计。本项目自然通风改造难点主要有：

（1）原有建筑结构体系的影响使开窗设计受到一定限制；

（2）建筑结构和空间的改变使国际联检厅空间被围在中央，通风困难；

（3）通风措施与建筑的风格衔接与协调，不能任意设置通风构造，需要与整体风格统一。

2.2.1.2　改造措施

虹桥T1自然通风改造设计重点关注航站楼人员活动频繁的公共空间，包括陆侧办票大厅、安检区、大进深的国际联检大厅、空侧候机厅等。根据公共空间所处航站楼位置不同、功能需求不同，分别设计不同的自然通风改造措施。

1）结合立面设计，通过建筑表面风压分析，合理选择立面开窗位置与形式

对于进深较小、采用单侧通风为主的公共空间，分析表面正、负风压分布，结合建筑表面风压合理选择立面开窗位置与形式，通过合理设置进、出风口达到改善内部通风的效果，实现在较小开窗面积和较低工程造价的基础上，实现最大化的自然通风效果。

根据上海主导风向计算表面风压，再根据表面风压分布，优化布置可开启窗扇与门，并对内部空间布置优化分析，组织形成明显的通风回路，以改善航站楼公共空间的室内自然通风效果。建筑表面风压分布如图2-5所示。

改造中尽可能减少对原有建筑的改动，通过表面风压分析充分利用风压，在最有效之处增加或改变开窗位置与形式。

2）利用体形与空间改造加高空间，增加高侧窗

办票大厅位于航站楼陆侧，是旅客送行处，人流量很大。该区域一侧通过建筑立面联系室外，另一侧通常与安检等功能区域连接，内部分隔较少。大厅陆侧建筑立面的开启扇可作为主要的风路入口，但往往受限于与安检等区域连通，只能采用单侧通风的方式，且受原有建筑结构体系限制外窗开启面积有限，因此通风先天条件较差。

图2-5　全年主导风向下表面压力分布

绿色设计紧密结合建筑空间改造，利用办票大厅加高的尺度变化在高处增设高侧窗，并利用加高的体量，在安检侧高起的立面处也增设侧窗，以充分利用热压与风压拔风的效果改善室内通风品质。

对比分析了办票大厅增加高度后的高侧窗对通风效果的影响（图2-6），加高了入口大厅的空间高度（图2-7），既缓解了室内压抑感也增加了开启窗之间的高度差，更有利于形成良好的通风风路。利用CFD模拟反复分析与验证，春、秋季节通风模拟结果如图2-8、表2-1、表2-2所示。过渡季通风量与平均风速均有所上升，人行区域的静风面积大大减少，提高了旅客的体感舒适度。

图2-6　高侧窗实景照片

图2-7　设计加高入口大厅的空间高度

图2-8　通风模拟剖面风速云图

表2-1　春季通风模拟

表2-2　秋季通风模拟

3）利用原有天窗改造为高起的通风塔

虹桥T1B楼安检大厅位于航站楼进深较大的区域，改造前，安检大厅由于其位置和功能空间特点，室外直接进风量较少，自然通风先天条件往往较差。在航站楼中，一方面安检区前空间进深较大，且高度小于办票大厅，气流较难进入；另一方面安检大厅受办票顶部两层空间遮挡，较难形成通畅的气流，如图2-9所示。

图2-9　办票与安检大厅通风问题分析

影响这一区域通风的主要问题是前后空间不能连通与缺少进出风口，因此对这一区域的自然通风改进策略是：利用天窗改造的机会将其设为高起的通风塔，加强风压与热压的拔风效应（图2-10）。围，增加进出风量，从而加强带动大进深办票空间内的气流流动。利用原有安检区上空的天窗，拔高其高度，形成通风塔，在不破坏原有楼板条件下，增加进出气流量。

(www.daowen.com)

图2-10　通风策略示意图

天窗与通风塔改造及天窗与通风塔通风剖面示意图分别如图2-11、图2-12所示。

充分利用办票大厅顶部与两层建筑之间高差间的高侧窗，扩大其开启范

图2-11　天窗与通风塔改造示意图

图2-12　天窗与通风塔通风剖面示意图

通过通风塔增加的通风量与航站楼总体的换气次数见表2-3。从表2-3可以看出，通风塔的设置可以明显提高航站楼办票和安检大厅的换气次数。

表2-3　通风塔与确定方案整体通风效果

4）侧向无法开窗时增设通风塔

与B楼安检大厅相似，A楼国际联检厅也位于航站楼进深较大的区域。如图2-13所示，改造前其通风的主要障碍在于：一方面被其他空间围合在中部，缺少直接对外的接触面，因此不易形成自然通风；另一方面，顶部没有天窗，且完全被国际贵宾厅遮挡，室外风难以进入联检大厅，因此通风条件较差。

图2-13　国际联检厅通风问题分析

在这样的条件下，主要改造策略是想办法捕捉自然风，尽可能引入内部，先通过设计方法改善，再辅以机械送风。主要设计改善措施如下。

（1）在顶部结合采光需求加设通风塔。在屋面通过设置高起的通风塔，将室外风引入国际联检厅，增加室外风的直接进入量。

通风塔原理即利用穿堂风加强气流流速从而形成负压区，将底部空气提升起来带动整个空间的空气流动。在屋面通过设置通风塔的方式将室外风引入国际联检厅，增加室外风的直接进入量（图2-14）。

图2-14　通风塔空间效果示意图

通过加设通风塔（图2-15），可以减弱南侧入口大厅对国际联检厅的遮挡影响，加强风压拔风效应。

图2-15　通风塔示意图

对拔风塔设置的通风促进作用进行了模拟验证，图2-16为气流的剖面矢量图，可以明显看到上升的气流在通风塔出风口有较高的风速。

图2-16　通风塔布置与剖面矢量图

对通过通风塔的风量及建筑室内总进出风量进行统计，见表2-4，可以看到通风塔对增加通风量的作用，特别是在秋季，它增加了整个空间25.14%的通风量。对于国际联检大厅约39000m3体量的大空间而言，屋面增设8个通风塔，可开启面积为5.0m×1.2m，开启扇上悬外开30°，开启高度4.4m，过渡季节可增加3～4次/h通风换气量。单个通风塔开口面积比例占联检大厅0.16%，平均每个通风塔增加约0.4次/h的通风换气量。

表2-4　通风塔通风量与总风量分析

同时，与大空间的结构体系设计相结合，将大空间的立柱与采光通风塔相结合，一并解决采光、通风、结构与空间设计的难题，将难点转变成为设计亮点。通风塔实景照片如图2-17所示。

图2-17　通风塔实景照片图

（2）设置高侧窗。大厅直接对外的界面过少，因此首先需要充分利用现有的外墙与屋顶面，充分设置可开启窗。在南北两侧墙面设置高侧窗，尽量将屋顶设备远离这些开启窗设置（图2-18）。此外，顶部天窗设置为可开启，增加对外可开启面以增加进出气流量。

图2-18　合理开窗通风示意图