【摘 要】随着社会的不断发展,人们无节制的向自然界索取各种资源,对自然生态环境造成了严重的破坏,阻碍了我国的可持续发展战略,因此,节能环保的观念在近几年逐渐被推广到各个生产工业领域。建筑行业作为近几年的热门行业,自然也将节能的概念完美的融合在平面体形设计当中。
【关键词】建筑工程;平面体形设计:节能问题
引言
随着经济的发展,我国的能耗也越来越大,其中建筑能耗在我国能耗的构成中占据了比较大的比重,有效的控制建筑能耗对于我国经济的发展有十分重要的意义。在建筑节能的设计中,建筑平面体形对建筑节能的影响。因此有必要对不同形体给建筑节能造成的影响进行科学研究,来确定一定的建筑体型节能控制的原则和规律。
一、建筑平面体形节能设计概述
1、建筑平面体型
建筑平面体型就是指建筑结构的平面形状,在目前的建筑节能的设计过程中有重要意义。在相关的试验中我们可以发现,在对建筑节能进行设计的时候,建筑平面体型大小和建筑的能耗有着直接关系,建筑平面体型越大,所需要消耗能量就会越多,反之越小,所需要消耗的能量一也就会越少。
2、建筑节能
广义的建筑节能是在建筑的整个生命周期,从建筑材料的开采到寿命期的终止整个时期,在每一个环节都要充分利用与提高能源使用的效率,采用可再生能源与材料,实现建筑功能与要求的前提下,也达到降低能源消耗与降低环境负荷的效果。狭义的建筑节能,是指建筑物在正常使用的期限之内,有效地提升建筑设备能耗的系数,使得通过外围护结构的能量损耗降低,此外还要对可再生能源进行充分利用,在能够达到建筑功能和要求的条件下,实现能耗的降低与环境负荷的目标。
二、建筑平面体形设计的基本原则
在建筑工程平面体形设计过程中,为了是工程达到节能的效果,设计师必须要遵循以下单个原则:
1、建筑平面体形的整体性原则
所谓整体原则也就是在设计建筑工程的过程中,设计人员应该保证建筑平面的整体性,尽量不要将其分割而导致建筑显得凌乱。这是节能理念重点体现的一项基本原则,所以在对建筑工程进行体形设计的过程中,设计师应尽量采用比较典型的平面体形,例如方形,然后根据这些形状在稍作变化,从而达到视觉上的美观效果。另外,在对建筑进行平面设计的过程中,设计人员不得将其设计为凹凸不平的外形,而是通过简单的、平整的平面来完成建筑外墙设计,这样才能够在保证建筑平面整体性的前提下使其具有特点,达到美学的效果。
2、建筑平面体形的组合型原则
在建筑平面体形设计的过程中,通过各个部分的组合同样能够保证建筑实现节能的效果,例如可以将单元之间外墙进行科学的组合,这样能够减小建筑外墙的表面积,不仅能够达到节能的要求,还能够节约土地资源,充分发挥土地的利用价值。但是在建筑进行组合设计的过程中,设计人员必须要在满足各种设计要求的基础上进行组合,对西山墙进行重点设计,这样能够避免因夏季西晒而导致建筑室内的温度提高,最终提高空调的工作负荷,无法实现节能的效果。
3、建筑体形定量原则
21世纪的建筑设计应注意对环境的影响及环境对建筑使用带来的制约和作用,并应十分强调必要的定量控制,以贯彻建筑业的节能和可持续发展。一般而言,高层建筑的FO/VO一般控制0/10~0.15在之间,对于高密度聚居区的建筑开发、环境控制和小气候改善,应将FO/VO列入建筑设计技术指标,以控制高能耗区域的节能状况,意义甚大。
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三、体形形态的节能控制
在建筑的平面设计中要注意对体型形态的设计,因为体形形态的设计关系到了建筑的基本框架的结构,这也就使得建筑的形态的受到很多因素的影响。这种影响主要包括城市的历史文化以及建筑的艺术感和设计师的个人才能的发挥等。建筑设计中对体形设计的内容有明确的规定,不同的框架结构都有其独特的设计方式,很多设计的理念不能一概而论,还是要从实际出发,才能实现建筑物的节能作用,降低对建筑材料的消耗,从而也提高了建筑的低碳性和环保作用。
从对建筑设计的研究我们知道,平面设计中对建筑的体态的分析并不全面,所以为了提高建筑设计的水平,使得建筑更具有环保性能,可以采用不同的建筑理念进行分析,并从而多个方案中总结最具有节能性的方案,然后在根据这个方案,进行建筑的平面设计,这样就可以从设计的角度提高建筑的节能性。
四、基本平面形状的节能效果
若就基本平面形状的各种参数进行分析对比,分析其各自的节能效果,对于提高建筑的平面体形设计节能技术水平有着很重要的意义。将平面形状与建筑的相关原理结合起来的节能效果分析如下所示:
1、通风设计
外界对建筑物的影响有一部分是取决于建筑物的形态,在风对建筑无得影响方面,不同季节建筑物对风的需求情况也不同。例如在炎热的夏季,建筑需要风来带走热量,这就需要根据夏季风的特点来设计建筑的通风位置,尽量多的让夏季风能够进入建筑内,带走热量。设计也要来考虑冬季风的特点,让尽量让建筑物在冬季少受寒风的侵袭,保证室内适宜的温度。
2、传热分析
掌握传热的规律对建筑的节能设计非常重要,传热性能会随着传热方式的变化而不断变化,因此在设计的过程中,设计者不仅需要将建筑工程的体形系数考虑在其中,还需要将角系数考虑在内。保证角系数尽量小,让建筑的节能效果最大化。
3、辐射得热分析
建筑的外立面的环境除了与温度有关外,还受空气、风以及太阳辐射的影响。其中最主要的影响因素是太阳辐射,建筑的外立面不同的朝向,致使建筑物所受光照面积和强度都不同,也就是所得到的太阳能不同。其规律是,南侧较长的长方形平面形状的建筑物得到的热量较多,因此,在设计时保证外墙总面积不变的情况下,可以适当增加南立面面积而减少北立面面积,这样做的目的是有利于保证建筑工程室内空间的温度适中,在满足人们对建筑质量要求的基础上做到节能。
4、体形系数分析
研究表明物体的边数越多,它的对节能效果就越好,因此可以对各种形状的节能作用大小进行排序,当然圆形是节能效果最好的。三角形是最差的,尽量多的设计圆形有利于建筑工程达到节能的要求,而三角形则会使节能效果变弱,尽量避免。
设计的首要条件是保证建筑的基木功能,在此基础上,采取节能措施或者进行建筑体形的节能改造。总结经验,考虑到传热问题,建筑的体形的设计中要尽量减少的角的设计;要在保持建筑物整体性的前提下,可以适当调整建筑的外表面积,缩减外围结构的面积,这样可以减少热量流失,也是一种节省能量的措施;关于建筑平面体形的节能设计需要考虑到多方面的因素,只有充分了解这些因素并合理利用,才能实现良好的节能、环保的建筑体形设计效果。
结束语
随着经济社会的发展,建筑节能设计是一个必然的发展趋势,把节能设计所具有的理念结合在建筑平面体形设计中去,对建筑行业的壮大发展起到重要的意义,在提高建筑结构质量方面十分的高效。但是目前大多的企业对于建筑节能设计没有给予充分的重视,在设计上,技术也够完善娴熟,因此,我们在对建筑平面体形进行设计的时候,要不断总结经验和改进技术,为我国的建筑节能设计提供更大的发展空间。
参考文献
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[3]谢晓菲,张晓燕.浅谈建筑节能设计及措施[J].科技信息,2011(20).
论文作者:叶彩涛,魏易冬
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第19期
论文发表时间:2016/11/17
标签:建筑论文; 节能论文; 体形论文; 平面论文; 建筑节能论文; 效果论文; 建筑物论文; 《低碳地产》2016年10月第19期论文;