摘要:建筑设计过程中,在整体规划基础上应当综合考虑建筑的使用功能、施工条件以及结构形式和经济性艺术,尤其要对采光以及日照和通风等进行优化设计。本文主要才采光、日照以及通风三个方面进行细化分析,并在此基础上谈一下个人的观点和认识,以供参考。
关键词:采光;日照;通风;建筑设计;研究
在现代建筑设计过程中,应当综合考虑各方面的影响因素,既要提高建筑设计作品的品质,又要加强各环节的绿色节能设计,这是建筑行业可持续发展的必然要求。
一、采光问题
建筑采光是修建性规划的重要内容,实践中单体建筑应当符合规划设计要求。对于新设计的一系列单体建筑而言,除建筑应用方便外还应当有较好的天然采光性,这在很大程度上能够有效节约能源,使居民感到心情非常的舒畅,而且有利于建筑功能以及具体设施的合理布设。在建筑设计过程中,除特殊要求的建筑结构,比如观众厅以及演播室等,均应当能够实现天然的采光,而普通的建筑多采用的是单侧采光或者双侧采光方式。建筑室内进深与天然采光之间存在着天然的矛盾,实践中为确保室内采光能够达标,建筑室内进深不能大于窗户上口与地面之间的两倍距离。在利用双侧采光方法时,进深较之于单侧采光需增大1倍;在此过程中,为了能够有效保证室内天然采光良好,应当时房间内有充足的照度值,为此笔者建议在室内墙体上布设窗户,其中门窗面积应当严格根据房间功能、面积以及本地的日照情况综合考虑,功能要求不同的房间应当注意采光控制。在建筑设计时,应当根据窗地面积之比对窗口面积进行估算,或者先确定窗口面积,再按规定的比值对其验算。建筑墙体门窗所布设的位置,以有利于采光为基本要求,因窗口在建筑室内的位置直接决定了天然光线的照射方向和采光是否均匀,所以普通的门窗相对比较集中,而且在窗间布设小柱以确保室内暗角足够的小,从而提高采光均匀度。
二、日照问题
1、建筑与日照高度
对于正南朝向的建筑而言,其正面间距应当严格按照日照规范和标准来确定日照间距系数,实践中很多城市在建筑日照间距系数计算时以建筑自身的高度作为基础,即从建筑室外地面到屋顶作为日照遮挡建筑物的技高度。笔者认为该种方式下的计算结果往往会出现一定的误差,因此在计算建筑标准日照间距系数时建议以建筑日照高度作为作为基础,即将前面遮挡建筑屋顶标高与后一栋被遮挡建筑的一层窗台面标高高差作为计算高度。
2、日照标准
对于建筑日照标准而言,其决定性因素因素有两个,其一是建筑工程所在地的气候条件以及地理位置,其二是该建筑所在城市的建设和发展规模。在日照标准日的日照时间内,拟建建筑外窗能够获得满窗日照的持续时间,建筑设计时应当注意建筑物的朝向与间距,以能够确保有日照良好,能够有效利用太阳方位角和高度角为准。在建筑设计过程中可采用住宅错位以及塔板结合等方法来使其达到规范标准,同时建筑物间距在满足正常的日照基础上,还应当综合考虑上述采光以及消防和通风要求。
3、日照间距
规定要求的日照间距,即前后两排建筑物之间为了能够有效确保后排建筑底层在大寒日有至少2个小时的满窗日照,其目的在于确保建筑室内有日照时数。实践中可以看到,太阳高度在全天一直是不断变化着的,太阳的位置因地球自转而相对变化。基于此,为确保日照要求,通常以大寒日当天12时的太阳可照到南向室内底层窗台高度作为依据进行计算,并以此来有效控制日照间距。
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三、通风问题
建筑通过设计过程中,应当有效利用风压进行通风。所谓风压,实际上就是空气流时受外物阻挡而形成的静压。风面朝着建筑物正面时,则建筑物表面就会产生阻挡力,此时风处于迎风面,大大增大的静压力。在正压区,气流向上偏转,绕过建筑物的正面和侧面,并形成局部涡流。在此过程中,静压会不断的降低,并且形成负压差。此时风压对建筑背风面和迎风面压力差进行有效的利用,在压力差作用下,压力相对较高的一侧风会向压力低侧流动,该压力差与风和建筑的夹角、周围建筑布局等关系非常的密切。如果风朝着建筑正面进行垂直吹袭,则负压最大出现在屋角和屋脊位置,而正压最大则出现在迎风面中心处。从实践来看,风对建筑物的作用力主要有两种,其一是垂直升力,其二是水平阻力。对风压进行有效的利用,集中表现在对水平阻力的利用,并针对建筑物的特征进行设计和组织通风。对于垂直力而言,会产生伯努力效应。例如,进风面斜屋顶位置,抽吸力非常的大,该种类型的屋顶具有兜风效果。对于建筑而言,其具有自然通风功能,这种功能主要体现在风压、热压双重作用下,只是由于二者之间的作用程度存在较大的区别,因此对建筑物的自然通风影响和作用也不尽相同。就热压而言,因其相对比较稳定,很可能会形成烟囱效益,进而出现拔风现象。就风压作用来讲,因其经常会受大气环流以及地方风和建筑外形的影响,所以其稳定性相对较差。实践中,在热风以及风压的共同作用时,可能会出现减弱通风效果的现象。实践中可以看到,如果热压和风向流线方向基本上一致时,二者之间就会起到相互促进的作用;相反,二者之间也会产生一定的阻碍作用,对自然通风也会产生一定的影响。
从建筑设计的视角来看,建筑进出口窗户面积、窗口朝向等都是设计的重点。其中,建筑进出口窗户的大小,直接影响着建筑内部的空气流动速度。有权威数据表明,建筑室内若想活动最好风速,进风口窗户的面积应当比出风口窗户的面积小10%,这有利于提高建筑室内通风效果。值得一提的是,房间、窗口朝向作用也非常的显著,比如相互交叉的两面墙上的窗户,建筑室内能够直接面对风向开窗;若窗户设计在相对的两面墙上,那么房间方向不能顺应主导方向。较之于内遮阳设备而言,外遮阳设备的节能效果更加显著。然后,因外遮阳设备对建筑的美观性会产生一定的影响,而且投资也比较大,所以建议用双层玻璃样式的幕墙。由于双层玻璃间的空间相对较大,因此其素有会呼吸的皮肤之称。在冬季来临时,双层玻璃之间就会形成一个局部的阳光温室;而夏季,基于烟囱效应的有效利用,在夹层之间可以起到良好的通风作用。建筑设计过程中,采用双层玻璃幕墙,可以起到以下作用。一是夜间能够安全通风,二是室内噪声影响明显较小,三是传统模式下打开窗户时会对室内的温度产生很大的影响,而双层玻璃幕墙能够有效避免此类情况发生。在高层建筑设计过程中,可通过中庭优化设计来充分发挥其热压作用,从而实现自然通风目的。从现状来看,中庭样式的建筑设计作品不断出现,其中多数为封闭式中庭,只为起到良好的采光作用。建筑屋顶设计过程中,屋顶形状也会影响室外风压,对自然通风起到一定的影响。基于此,在对建筑屋顶形状进行设计时,建议以翼形屋顶为宜,这有利于形成高压区与低压区。实验表明,建筑高度与形状等因素,对建筑室内的气流会产生非常大的影响,设计时应当综合权衡。
结束语
总而言之,建筑设计过程中应当根据拟建建筑的功能要求、规模大小等进行综合考虑,尤其要做好通风、采光以及日照设计,这是绿色建筑设计理念的基本要求,同时也是建筑行业可持续发展的必由之路。
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论文作者:郑康宁
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
标签:日照论文; 建筑论文; 采光论文; 风压论文; 室内论文; 间距论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第35期论文;