节能策略下的建筑空间设计初探论文_李慧仪

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摘 要:现代的建筑空间设计中,建筑空间与节能技术的有机结合已成为越来越重要的课题,以节能策略为主题思想展开设计的一个重要方面就是,需要将节能策略深入到建筑空间系统中,对建筑空间所形成的小气候与当地环境气候适应性进行充分的考虑,采用恰当的节能措施以获得良好的节能效果。在建筑空间组织设计中,有意识地对建筑灰空间及各使用功能的室内空间进行合理的组合与过渡。本文针对节能策略下的建筑空间设计展开研究初探。

关键词:节能策略;建筑空间;设计

引言:

建筑设计是一项结合使用需求、周边环境、绿色节能、人文背景、经济实用性等方面综合因素,寻求一个最优解的工作,它以建筑空间的组合、形体的设计向社会大众表达这个最优解。而在当今社会发展中,节能策略对建筑空间的适用性以及其长期使用的可持续发展具有非常重要的影响。在建筑空间设计中,首先要对当地的气候环境充分考虑,对于建筑外部环境的各种不良影响因素要全面考虑,充分利用各种资源,达到节约能源的效果[1]。其次,在建筑室内外空间的组织设计中,需在结合功能分区需求的同时考虑其空间边界的串联性,并结合当代相应的科学技术,使室内外空间一定程度上实现有机结合,资源共享的良性循环。

一、节能策略下进行建筑空间设计需要考虑到环境适应性

在建筑设计初期,要周边环境和当地气候数据、相关研究文献等进行全面的收集和分析,根据分析所得的结论指导建筑中各功能空间的组织设计,并在组织空间的过程中结合自然通风采光,组织室内外空间的光线和气流的流动。我国古代匠人有“师法自然,宛自天开”的建筑作品流传于世,从几千年来的实践,验证了建筑空间与环境相结合的道理。地域性气候是具有恒常属性的,所以,建筑空间设计中,要重视继承性,尊重传统经验,并不断地创新[2]。

从建筑物理学的角度而言,如果是湿热地区,在设计中要考虑到“穿堂风”,让空气在室内外空间中形成对流,湿热的空气不断地流动,而且还可以起到驱散湿气的作用,提高建筑空间的舒适度。

二、节能策略下进行建筑空间设计需要考虑到热防护问题

在建筑空间设计中,仅仅从通风的角度对空间进行布局是不够的,还要考虑到热防护。将室外的气流引入到室内,重新塑造室内的微环境,热防护的问题就可以有效解决。如果是炎热的夏季,处于弱风环境中,如果有外部环境的气流进入到室内,就可以让室内的空气环境更加清爽。建筑物外部空气流入到室内的主要进口是门廊,通过合理设计,让这里成为建筑物的阴凉处,随着室外空气的进入,逐渐被冷却,在流入到室内中就可以起到降温的效果。庭院中阳光充足,可以起到加热空气的作用,庭院的空间从窗户进入到室内,门廊的空气进入到室内,冷热空气交汇形成对流,由此获得良好的通风效果。

此外,室内的有效采光环境对节能策略也有着十分重要的影响。从这一点出发,在建筑主要使用空间的屋顶设置通过热传感自动的天窗,可以根据室内空气环境的需要灵活开启,空气从这里进入到室内形成竖向的气流,可以获得良好的防热效果[3]。(图1:不同开窗方式与建筑空间内通风采光的关系)

三、节能策略下进行建筑空间设计需要构建内部空间系统

一年四季,每个季节都有特定的气候特点。在建筑空间设计中,对季节要充分考虑。比如,海洋气候环境,虽然环境温度较高,但是当地的风力也是比较大的。在室内空间设计中,就要考虑到遮阳百叶、屋顶花园的位置,通过对边庭空间和中庭空间合理设计,对地域气候对建筑空间的影响合理规避[4]。在建筑设计中,可以采用简易的遮阳方法,合理通风,恰当地改善室内采光的均匀度。(图2:屋顶花园构造图)

以岭南现代建筑空间设计风格为例,其外部进行了遮阳设计,屋顶设计有花园,可以起到通风隔热的效果。建筑主体空间的外缘还设计有防热遮阳空间,使得室内环境得到改善,而且在外部还可以形成阴影区,对室内和室外的空气对流启动了一定的带动作用[5]。

四、节能策略下进行建筑空间设计需要注重建筑本身的节能设计

墙体是建筑围护结构中的主体部分,其所发挥的功能是防水、承重、隔热、防潮和保温。因此,墙体材料的保温性能直接关系到建筑的热消耗。建筑的墙体主要施工用的材料是实心粘土砖,但单一墙体材料难以满足保温保温的要求。在节能的前提下,复合墙体越来越受欢迎。因此,空心砖墙及其复合墙体技术应在建筑设计中得到广泛应用。在建筑空间设计中,根据墙体的不同朝向,采用不同的传热系数,在每面墙上增加不同厚度的保温层。

在窗户的设计中,控制好窗户与墙体的比例,尽量避免东西向的大窗户;加强室外窗户的气密性,使得冷空气渗透热量消耗量有所降低;提高住宅门窗的保温性能,窗户的遮阳功能得到改善;选择合适的玻璃或窗户粘贴透明聚酯薄膜。

做好屋面节能工作,不可以使用导热系数高、密度大的保温材料;屋面保温层不可以选用吸水性较大的保温材料,防止屋面因吸湿保温层大量而降低保温效果。目前,高效保温材料已经开始广泛应用于屋面,大多数使用实践,膨胀珍珠岩等松散材料,玻璃棉,岩棉作为屋面的保温层,提高了屋面的隔热保温性能,防止入侵的大量辐射,减少空调的能源消耗。该保温材料价格低廉,施工方便,不会对建筑空间环境造成污染。

结束语:

综上所述,节能策略下的建筑空间设计,需要建筑设计师综合考虑用地条件、周边环境、当地气候及相关气象研究文献、功能分区适用性等因素,增强室内外空间的交流,以达到良好的节能效果。建筑空间设计的过程中,将建筑设计与节能技术相融合,同时考虑使用者舒适需求,使得建筑空间不仅在当下具有较高的适用性,而且能使建筑与环境友好共存,适应未来的可持续发展。

参考文献:

[1] 严一凯. 湿热气候条件下的建筑立面节能设计策略[J]. 住宅科技, 2018(09):65-69.

[2] 马晓雨, 李德巍. 建筑节能背景下建筑设计发展策略[J]. 建筑·建材·装饰, 2017(10):25-26.

[3] 李铁军, 左茜. 众创模式下的高层办公建筑空间设计策略浅析[J]. 城市建筑, 2017(20):36-39.

[4] 李闻澜 . 绿色节能视角下的酒店入口空间建筑设计探讨[J]. 四川建筑, 2018(01):57-58.

[5] 梁亮, 高力强, 谷玉荣. 微气候因素下的校园综合体节能设计探讨——以石家庄铁道大学基础教学楼为例[J]. 石家庄铁道大学学报(自然科学版),2018, No.148(02):69-73、79.

[6] 周盼, 冯世成. 居住建筑节能设计中的问题与优化策略研究[J]. 城市建设理论研究, 2017(16):120-120.

论文作者:李慧仪

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/9/10

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