【摘 要】随着人类对于建筑住宅的要求的不断改变,同时建筑业也在不断的而发展。当今节能减排与发展可持续已成为全世界建筑提倡的理念。在建筑中能耗很大部分为照明带来的,所以建筑的节能设计需要将对采光节能的设计当作必须进行考虑的一方面因素。节能采光必须对热工节能和采光节能间的矛盾进行协调,注重对天然光的采用,同时按照环境与地区的不同选用的设计方法也会不同。另外,采光的节能设计还需要整体规划建筑物的布局来以对采光进行控制,以使得采光节能可以达到最佳效果。本文对建筑设计中整体采光节能的设计原则以及相应措施的采取进行了探讨分析。
【关键词】建筑设计;采光;节能
0、引言
可以说节能减排这一话题是被全球所关注的,所以在对建筑采光进行设计时天然采光的可持续设计需要成为设计师们必须考虑的因素。只有把可持续的天然采光考虑进建筑采光节能整体设计的过程之中,建筑方可获得优质高效、可靠安全、经济舒适的光线环境,进而使建筑自身可以达到零污染这一目标,建设出无污染完全绿色的建筑物出来。并且天然光可使人们在心理和生理上均产生满足与舒适感,对身心健康是极为有利的,天然采光与人工采光相比其视觉效果水平更高。所以天然采光必然成为建筑物绿色照明的设计工程中一项重要的内容,以人为本这一设计精神得到有效的体现,且促使了人工照明体系用电的节约。
1、建筑设计整体采光节能的基本性原则
1.1 满足人们的视觉舒适度
人们所需要的视觉舒适环境要求采光条件必须是良好的。此条件可使生活所需得到满足,也满足身心健康要求,同时对保护视力的作用也是至关重要的。这要求在设计相关的建筑物之时,要对采光设计科学性给予注重,结合建筑物的具体特征,设计出具有舒适光线的建筑,进而使建筑综合效益得以提高。
1.2 要满足照明这一基本的需要
建筑物内部是人们的生活与工作的场所。要使人们对照明这一基本需求得到满足,对建筑物釆光节能的设计自然是必须进行的。对高层建筑的设计过程中,节能采光要对许多不利因素进行考虑,比如:反射、眩光等相关的因素,使人们需求得到最大程度的满足。对住宅楼采光的设计要保证使客厅、卧室与厨房等相关部位的光线,可以满足人们生活中基本的光照度。
1.3 采光设计必须符合节能的要求
在相关设计进行时,设计的指导理念须先进,如此在整体设计进行时对节能采光的设计就无法被忽视。建筑体内的自然采光产热量比人工采光的产能要远远的低,这样则能使能源消耗大大降低,下表数据可作为参考。因此,满足生活与生产所需尽可能采用自然光显得很有必要(表1)。
1.4 采光节能设计对环境起到保护作用
自然光线可以杀菌和消毒,同时还能对微生物进行有效抑制,且自然光适宜时可以满足人们视觉舒适的要求,使节能得以真正实现,同时使室内环境得到有效改善。
2、建筑整体采光的节能设计的科学策略与综合思维
建筑整体采光节能的设计其综合思维是指对整体体系进行全面综合的分析,用全方位视角对全局进行综合观察,找出影响到节能采光设计的各种事物及因素,最终使矛盾得以缓和,使得综合的设计观念得到平衡发展。有效利用太阳能一定程度来说具有双重的特性,建筑的节能设计之中它与其他的项目并非毫无联系,不可以仅为了满足某一方面节能目标而进行节能的设计,却使其他工程相关的标准要求与利益受到损害。所以我们需要整合思维、统筹结合,使创设出的节能采光设计方式最为合理。
2.1对节能分区的标准进行合理的构建
在建筑的节能设计过程中我们要对热环境与光环境其交叉作用进行统筹考虑,综合考虑光与热的环境,进而提出平衡、合理、全面、综合的整体采光节能设计的分区标准。
2.2 对建筑的整体布局合理规划,朝向设计要合理
合理设计节能分区的标准之后,我们要在它的指导之下对科学采光节能展开设计,以整体来对布局规划、优化建筑体型、选材、反光遮阳的处理与采光口其细节处的设计等层面来合理的进行控制。在整体的规划布局这一层面上,我们要合理设计其朝向,使建筑光和热环境的充分适宜性得到保证。
(1)南向建筑设计
综合地理位置考虑容易发现,我国北半球地域的特征决定了为使建筑享受日照充足需要将主体的朝向设计成南向的布局。然而纵观太阳热辐射的分布特征,朝向向南规划布置正好使建筑在冬天所受日照为最多,而在夏天则所受热辐射为最少,并且我国大多地区在夏天主导风向是东南,这进一步使我国的建筑将南向布局作为主导设计,使人们在夏天享受到的通风环境更舒适。因此,综合分析保温、日照、通风以及隔热,南向的建筑布局对其在夏季的防热节能与冬季保温均有利,体现了建筑整体节能设计人性化的要求。
(2)北向建筑设计
另一方面,对北向建筑采光节能设计并非要给与忽略,我们可以对南向建筑墙面进行科学设置,运用反射率较高的材料,比如钢板、镜面等,把南向光线进行合理引到北向,使北面建筑采光照度不良现象得以有效改善,进一步使电能耗得到降低。
2.3 对建筑的体型进行优化设计
建筑内为应对光和热环境所产生能耗,受到太阳对于建筑的外表面直射光照与辐射热的影响程度较大,为了使建筑的光和热环境产生能耗得到有效降低,我们要主要由优化建筑体型的层面入手,以探寻节能途径。
(1)对窗地比例有效控制
建筑内部采光能够利用窗地比例来有效地进行控制,随着开窗的面积变大,窗与地的比例也会变大,建筑的采光功效相应的也会增强。但是若由热工设计的方面考虑,房顶是建筑得热、吸热最多的部位,所以用天窗这一设计方法明显不利于热工的节能。但由采光均匀性的方面而言,天窗比侧面窗采光所营造的效果更好。所以我们不可单为节能性好或采光性好而片面实施设计,要综合考虑气候的环境特点受不同区域的影响,遵照使用建筑的要求,不同问题要予以不同对待,进而对建筑外型的开窗合理进行设计。
(2)合理设计建筑体型的长宽比
建筑体形的长宽比较大,则它的得热量将随之增大,在夏天南方建筑把防热节能设计作为其中一种主体工作,所以在设计时我们要采用建筑体型长宽比较小的来实施设计。在冬季北方建筑节能设计把保温控制作为主要工作,所以我们要选择建筑体型长宽比较大的实施设计。由建筑的采光角度而言,建筑物进探其程度越大光线会变得越弱,所以不适合采用进深过长的来展开设计。
2.4 科学设计建筑的采光口
建筑的采光口设计自身便为存在矛盾的一个环节,它包含的隔绝及沟通作用是同时存在的,即采光口不但为建筑室内所需提供日照采光,并且还担负遮阳光功效;既可对建筑空间进行通风与换气,且又要防范风暴、雨水和沙尘的侵扰。所以我们须对节能进行综合考虑,来科学设计采光口,要在对构件材料气密性进行强化的基础上,按照区划标准的不同来计算满足采光照度准确的节电量和在夏季得热以及冬天失热状态里能量的损耗量,审核区域环境不同时采光口面积设计的折中准则,并对布置采光口的位置进行科学实施,使得建筑内自然通风得到合理保障,令其发挥功能不再为矛盾体,而成为一个和谐的统一效能系统。
2.5 合理应用反光和遮阳措施
为使建筑光热环境得到有效改善,我们要合理采用有效的一些节能采光设施,比如为了建筑空间内部采光照度得以提升,我们能够通过在窗顶处水平放置反光板这一方法来将日光有效引进室内深处它无法照射到的地方;当炎热的夏天到来时,为使阳光直射的程度得到降低,我们可以在建筑物不同的方位上对遮阳装置进行设立,以此来使得建筑里面的舒适度得以很大程度的提升。此外整体的采光节能措施要致力于两个环节实现有机的整合,即为在适合的位置上布设既可以反光引光,同时又有遮阳作用的搁板,使其可以有效的防止因为阳光的直射所引起的眩光干扰等不良的后果,并且需要之时还可以令光线有效地形成漫反射进而引进室内,使的照度均匀性得以合理提升。另外侧窗是众多建筑主要的采光口,相较于低侧窗,高侧窗的照度均匀性更加良好,所以我们能够通过与在高侧窗顶部实施镜面增设的反射设施来有效进行结合,如此便能够在室内照度和均匀性得到提升的同时还可以使阳光直射作用得到有效避免。
3、结论
在建筑的设计过程中的运用节能采光措施,不仅推动了建筑行业的发展,还在根本上展现了我们国家建筑业在发展的可持续上所体现出的行业的趋势。通过对光能的利用,在自然资源得到节约的同时,也使得人们生活的需求得以满足。然而这均要求科研人员对建筑的节能采光研究加大力度,只有通过如此方可在建筑采光节能得到实现的同时,也使得建筑工程节能的功效可以发挥的淋漓尽致。
参考文献
[1]杜妍.节能建筑中的自然采光[J].数位时尚.2011(01):45-47.
[2]屈寒飞.建筑设计中自然采光方法的发展趋势及特点[J].热带建筑.2012(03):56-58.
[3]荆方,李雯.试论现代建筑的采光节能设计[J].建筑与文化.2012(19):67-68.
论文作者:曾冠梅
论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第16期
论文发表时间:2016/11/15
标签:采光论文; 建筑论文; 节能论文; 这一论文; 环境论文; 建筑物论文; 照度论文; 《低碳地产》2016年8月第16期论文;