基于地域气候和外部环境的建筑采光节能设计论文_张慧娜

基于地域气候和外部环境的建筑采光节能设计论文_张慧娜

张慧娜

哈尔滨宇光虚拟网络技术有限公司

摘要:随着时代的不断进步,人们的生活方式发生了巨大的改变,仅仅房屋结构上的称心如意已经不能满足人们日益增长的精神需求,人们的目光开始向更远的领域拓展,对建筑在采光和节能设计上的要求成为了人们普遍关注的热点之一。但由于我国地形和气候呈区域性分布,因此在不同地区的环境因素的影响下,相应的建筑采光节能设计也就有所不同,本文就主要针对各地区气候和环境的差异性,提出了相应建筑采光节能设计的策略,以期为我国建筑节能事业做出贡献。

关键词:地域气候;外部环境;建筑采光节能设计

随着科技的不断发展,人们的生活水平得到了显著的提升,人们遂而开始追求更高层次的精神享受,因此人们在衣食住行以及生活各方面的要求也就随之提高,对居住环境越来越高的要求就是其中之一。以往人们大多以房屋冬暖夏凉为自身的住房选购要求,但建筑在采光和节能上的设计也渐渐成为人们所考虑的因素。但是我国不同区域的地理环境和气候环境存在一定的差异性,这在一定程度上会影响建筑采光设计环节的实施。

一、建筑采光设计环节落实过程中所遇到的问题

1.太阳光的双面性

太阳光存在于我们的生活之中,它对维系我们生存环境的稳固发展起着至关重要的作用,可以说是我们生存所需的自然要素之一。对于建筑行业来说,太阳光也是非常重要的一个要素,如建筑采光就要遵循当地日照时间规律、日照强度变化规律等一系列与阳光照射有关的规律,而阳光作为一种热能,更是可以被应用于节能领域,因此,太阳光对建筑采光节能设计环节的完善与落实起着至关重要的作用。但是,太阳光是具有双面性的,对此利用不当也许就会造成不必要的损失。如建筑采光的目的是将太阳光尽量引入室内,从而改善室内的光照条件,达到让室内明亮通透的目的。但阳光具有热辐射特性,过多的太阳辐射会导致房屋温度的提升,这在夏季到来时会对房屋的抗暑性造成影响。因此建筑节能设计上会在夏季尽量遮挡阳光辐射以调节室内温度,让房间的室温保持凉爽,进而从另一角度节省开电扇、空调所消耗的电能,以达到节省能源、或者更实际的节省电费的目的。但这两种不同的要求在一定程度上就会对设计环节造成阻碍,因为一种是大量引进太阳光,另一种则是分时段遮蔽太阳光,这在设计理念上的定位就是相冲突的。这在一定程度上就加大了建筑采光设计上的难度,由此可见,如何对太阳光的双面性加以合理利用成了建筑采光节能设计层面需要面对的问题。

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2.我国地域和气候环境多变

以地域气候和环境为基础的建筑采光节能设计就是根据建筑所在区域的气候和环境特征,在建筑环境控制技术基本原理的指导下,综合考虑建筑在功能和形态设计上的需求,通过对建筑元素实施合理的组织和处理,使建筑物充分利用光能而使其自身具有较强的气候适应和调节能力,从而为居民营建一个有益于其身心健康发展的建筑内部环境。同时,以地域气候和环境为基础的建筑采光节能设计就是在不影响人体热舒适要求的前提下,通过合理利用光能这一重要的自然资源,实现低能耗、高舒适的要求,因此,气候、地域环境对于建筑采光节能设计的影响十分重要。而我国地势西高东低,呈三级阶梯状分布,这就促使我国的气候、地域类型的区域特性显著,部分地区甚至同时存在多种气候、地域的类型,这就要求建筑采光节能设计需要同时考虑到这几种气候、地形因素的影响,无形中增大了建筑采光节能工作的难度。

3.对能源的利用不到位

随着经济的发展与社会的进步,人们的生活条件越来越好,因此人们对自身衣食住行的相应要求也就随之提升,但是满足这些要求就意味着消耗更多的能源,而有些能源还具有非可再生性,因此就需要通过一些节能手段来满足人们既节省能源又提升自身生活舒适度的要求。我国的房屋建筑业就面临着这样的问题,我国幅员辽阔,资源丰富,但在房屋建筑设计的落实过程中却不能将这些资源有效利用,造成太阳能、风能等天然能源的流失,这对建筑采光节能的设计理念会造成很大的影响。

二、针对不同条件的建筑采光节能设计实施策略

1.协调好整体的规划

规划布局整体性合理的朝向布局是充分保证建筑适宜的光、热环境的重要前提条件,因此通过综合考虑通风、采光等相关规定,通过科学规定建筑规划布局的合理日照间距来有效确保建筑物室内能得到充足的日照。同时根据设计分区的实际情况,要保证可以使阳光入射到建筑底层的窗台面上。通常来看,日照间距的条件比较容易得到满足,尽管这样,由于日光往往可能会被窗外用于遮阳的植被所遮挡,因此,还是不能有效保证日光能有效入射到室内。另外,增加绿化设施可以有效改善热环境,但是这些绿化设施的布置一定要综合考虑建筑物采光的要求,不能遮挡建筑进行正常的日照采光。

2.革新建筑体型

建筑体型的优化对有效利用建筑外表面的直射光和辐射热来极大地改善建筑室内光、热环境能耗具有非常重要的意义。其中,以防热为主要节能工作的地区,建筑就适宜采用长宽比较小的建筑体型;而以保温为主要节能工作的地区,其建筑宜采用长宽比较大的建筑体型。另外,从采光的效果来考虑,建筑体型的长宽比越大光线就越弱,因此建筑的长宽比不宜过大,合理设计建筑体型的长宽比,有效保证采光照度值。所以做好建筑体型的优化是实现以地域气候和环境为基础的建筑采光节能设计的一项最为有效的策略。

3.重视采光口的设计

从综合节能角度来看,采光口的设计应在进一步加强构件材料气密性的基础上进行,根据采光照度的节电量与夏季得热和冬季失热状态下的耗能量在不同区划的要求,合理的确定不同地域环境中采光口的面积的取值。另外,与做好采光口的设计工作同样重要工作的就是要有效控制窗玻璃材料对节能设计的影响,相关调查数据表明,门窗所导致的能耗占建筑总能耗的一半,因此,有效控制窗玻璃材料对节能设计的影响,是实现以地域气候和环境为基础的建筑采光节能设计的重要保障。

4.优化反光遮阳环节

做好反光遮阳的处理是实现以地域气候和环境为基础的建筑采光节能设计的一项重要措施,然而反光与遮阳措施的改善,离不开节能设施的使用。因此为了确保反光遮阳处理在以地域气候和环境为基础的建筑采光节能设计中的功效,一般需要在不同建筑的方位采用相应的遮阳措施,来有效提高照度的均匀性。

三、结束语

建筑采光节能设计要以当地的气候、地形地势等自然因素为基础,并在建设同时以完善能源的可持续发展为理念,合理利用当地的自然能源,从而达到避免自然能源浪费的目的。随着科学与技术的不断发展,随着生活水平的不断提升,这种做法在一定程度上可以让人们对更为安逸的居住环境的要求得到满足,有利于改善人们的居住条件,有利于建筑采光节能技术的开发,有利于我国建筑业的发展,还有利于和谐社会的构建。

参考文献:

[1]李勇,以地域气候和环境为基础的建筑采光节能设计[J],科技资讯 2012

[2]范晓东,论建筑设计中整体采光节能设计的思路[J],门窗 2013

[3]黄海静;陈纲,建筑采光节能设计的整体思维[J],重庆建筑大学学报 2007

论文作者:张慧娜

论文发表刊物:《基层建设》2016年2期

论文发表时间:2016/5/28

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