【莱温坦伯】风从何而来？

1. 风是什么？

商业角度，新风行业是一个尴尬的行业：技术驱动门槛不够，难以出现某项技术一骑绝尘；新风产品力在工程类（管道新风）和消费类（壁挂和窗式新风）定位中摇摆；至于消费者心智的占领，新风还属于方兴未艾。与此相比，比新风要复杂些的空调，技术驱动也谈不上，董小姐说格力掌握核心技术，我不知道她究竟指什么；产品力和消费者心智占领，空调的路也比较漫长，美国人1902年发明了空调，中国1960年生产了第一台空调，但成为建筑物的标配（如果以中美日为代表）其实就近20-30年的事，我也不知道是不是家电下乡使我国空调普及率高达60%。另外，空调和风扇的风是室内的空气气流，新风的风是室内外的空气流动。

我为什么对风感兴趣？天马行空又毫不夸张地说：（1）风在地球气候形成至关重要，风把光（太阳能）转换成了水，这几个最基础的元素，其实保证了地球的运转。（2）风对人居空间内的微气候至关重要。高空中风速快、平稳，但近地面，风受到建筑物、山、树等障碍物的影响，风速和风向变得不可捉摸。（3）人需要风，如果把人也当作一台机械，人体是一台“热力发动机”：人体将燃料（食物）借助细菌和酶进行燃烧（消化），把能量通过血液传送到细胞，废弃物是水（尿和粪便，主要成分也是水），那么氧气就是支撑燃料和酶进行化学反应的反应剂。

风对我们如此重要，但风究竟从何而来，却很少人进行深入浅出地讨论。

2. 空气运动的规则

从气场角度：人在家里（车里），家里（车里）是一个环境；人不在家里（车里），家（车）是一个物体。

既然风接近地面，风速和风向由于障碍物—建筑、山、树变得不可捉摸，如果被视作一个物件，建筑空间内的风水（风像水一样流动）该如何设计呢？

凡事归因都是物理。空气运动的第一规则：热空气会上升（因为暖空气和冷空气之间的密度差导致的空气流动），对流通风。几百年来，建筑设计利用了这一点使得室内外空气进行循环和流动。就是利用一个顶部通风的高空间（烟囱），在这个空间中，热空气上升形成了一种拉力，拉动建筑底部空间的冷空气，这样的空气流动会要求“吸入”室外的空气进行填补，从而形成通风。热对流的通风速率跟进出空气的温度差的平方根成正比。

空气运动的第二规则：风压通风，简单来说，即空气从高压区域往低压区域流动。发生在多层建筑，空气从低楼层往高楼层走。大部分机械通风产品（新风）的原理即风压通风。这个会另行在后续进行讨论。

3. 建筑空间的烟囱效应

大自然运行的奥秘，动植物了解的也许比人类更多。生活在沙漠里白蚁用唾液和泥土混合造出了结构牢固的白蚁丘。如果把白蚁当作人类尺度，那它们的房子就相当于几百层楼高。尽管沙漠昼夜温差很大，白天温度40度，夜里0度里，但白蚁内的温度始终保持30度左右。它们就是这样聪明地利用了烟囱效应。

沙漠里的人很早就开始知道如何利用通风烟囱。比如，伊朗的捕风烟囱，风从烟囱的一面进入，形成使空气下沉进入建筑物的正压力，随着内部空气温度提高，上升到排风口，即捕风烟囱的另一侧。此外，建筑物还有从地下室的进气口，经过地下存水罐的空气虹吸进入建筑，这种暗渠叫做“坎儿井”，这是为了进入的空气冷却和加湿，在建筑物中与屋顶的捕风装置进行混合，使得室内空气保持凉爽。

古罗马的万神殿，则是热对流通风和风压通风结合。它有一个举世闻名的形状：一个倒扣的大碗（宽58米，高度43米，顶上有个8.9米的大洞）。首先由于它的结构形成的气场，这个大洞内外出现了气压差。这是一个流体力学（Coanda Effect），即流体接触凸起表面会产生粘着力，继而导致周围流体有贴着这个表面流动的趋势，而洞口的小台阶会打破这个气流的粘着，使得风迅速掠过洞口，从而形成了负压，室内空气填补这个负压，形成了向上的气流。其次，万神殿内部人群以及蜡火产生的热量，又使得热空气往上走。

不仅是传统建筑，现代建筑，比如沙漠地区的墨尔本议会大厦通风系统的设计还延续白蚁丘概念。

现代建筑利用烟囱效应，并不要求必须要一个烟囱，很多时候会设计成一个阳光中庭，周围的房间都对着中庭开门，随着阳光中庭内的空气温度升高，空气会从中庭顶部排出，风可以从室外进入房间填补。

然而值得注意的是，中国六大气候带，尤其是亚热带季风气候，热带季风气候，都存在湿度太高的漫长的梅雨季，夏季仅仅想依靠敞开高空间疏导热量比较困难，湿度高的空气比较笨重，就难以上升。因热而动的”烟囱效应“控制不当造成的就是“热”空气在整个建筑结构中的穿行。这也是为什么在中国南方传统民居中的中庭多数微为窄小的天井（通风同时减少进光）。

以徽派建筑为例，古徽州气候的特点：冬冷、夏热、潮湿。因为夏热潮湿，首先降低阳光的照射，因此徽州老宅马头墙很高，天井很窄，墙壁很厚重。梁思成先生所说：“建筑之始，产生于实际需要，受限于自然物理，非着意于创新形式。” 意思就是说建筑中没有哪种构思是纯粹为了装饰的，都有其实用价值。“其次，通风高墙小井” 加上天井四周内斜的屋顶，这样的设计给建筑通风的第一原则“烟囱效应”创造了条件。夏季日间，没什么风，高墙阻挡了炎炎烈日，街道地面和天井地面形成了温差，天井成为补风口，冷空气从天井顶部进入，从临街的门窗出去。傍晚天井里的室内热空气因为比重小而上升，室内污浊空气从天井上风口排出，天井成为出风口，这时会在天井底部形成负压区，于是室外新鲜空气从建筑物的底部被吸入，空气开始流动。

4. 中国现代家居空间的风从何而来？

对于目前大多数中国都市里的民宅，绝大多数是公寓楼房，无论是阳光中庭、更别说徽派建筑的天井都几乎不太可能落地，因热而动的对流通风对人居空间舒适度的调控贡献有限。

那，咱们家里的风该从何而来呢？