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淺析建筑物采光節能設計

論文編號: 所屬欄目:環境法 發布日期:2013年11月28日 論文作者:北美代寫論文網

  摘要:太陽光是安全、潔凈的能源,充分利用日光和天空漫射光進行建筑天然采光是節能設計的有效方式。文章結合工程實踐,從多方面分析了淺析建筑物采光節能設計。

  關鍵詞:建筑物;采光;節能設計

  

  引言

北美代写价格,北美代写推荐,北美代写作业  開源和節流是節能設計的兩大主題,在減少對煤、石油等不可再生能源使用的同時,重視對太陽能、風能等可再生能源的開發和利用,是一種更為積極的節能方式。對太陽能的有效利用具有一定的雙重特性,在建筑節能設計中其并非一項與其他項目毫無聯系的單一工程,不能僅為了對某一方面的節能目標滿足進行節能設計卻損害了其他工程的利益及相關標準要求。因此我們必須統籌結合、整合思維,創設出最為合理的節能設計方式。

北美代写价格,北美代写推荐,北美代写作业  1合理構建節能分區標準

  在建筑節能設計實踐中我們應統籌考慮光環境及熱環境的交叉作用,綜合考慮光、熱環境,提出合理、平衡、綜合、全面的節能設計分區標準。例如可科學針對不同區域氣候環境條件中的建筑節能設計所必須的物理環境要求,以采光節點及采暖降溫的節能目標出發,在同一光氣候區域內提出不同的采光建筑二級分區設計標準體系。在原有一級五類光氣候分區的指標基礎上,創設更為詳細的、涵蓋十六個內容的二級分區子目標,同時針對每一類子分區深入挖掘節能設計要點。

北美代写价格,北美代写推荐,北美代写作业  2合理規劃建筑整體布局,確保朝向設計適宜光、熱環境

  完成了節能分區標準的合理設計,我們應在其指導下展開科學的采光節能設計,從整體的規劃布局、建筑的體型優化、材料的選擇、采光口的細節設計以及反光遮陽環節處理等層面進行合理控制。首先在整體規劃布局層面,我們應確保其朝向設計的合理性,令建筑充分適宜光、熱環境。綜合我國的地理位置不難發現,北半球的地域特征決定為了令建筑享受充足日照應主體將其朝向設計為南向布局。而縱觀太陽的熱輻射分布特征來看,南向的規劃布置恰好令建筑在冬季受到日照最多,而夏季則受到的熱輻射最少,且我國多數地區在夏季的主導風向為東南,這也進一步令我國建筑以南向布局為主導的設計在夏季令人們享受了更加舒適的通風環境。由此可見,通過綜合的日照、保溫、隔熱及通風分析,建筑南向的布局有利于其在冬季保溫、在夏季防熱節能,體現了人性化的建筑節能設計要求。當然這并非表明對建筑北向房間的節能采光設計就可以忽略不計,雖然北向房間的采光照度較低,但其照度的均勻性較好,因此我們可利用在建筑的南向墻面科學設置具有較高反射率的材料,例如鏡面、鋼板等,將南向光線合理引入北向,有效改善北面建筑空間的不良采光照度,進一步達到降低照明用電能耗的科學目標。為確保建筑室內享受充足的日照,我們應依據建筑規范統籌考慮通風、采光及消防等標準要求進行合理的建筑日照間距規劃布局設計。同時我們應遵循不同的設計分區,令建筑間距能滿足在大寒天氣或冬至天氣有效日照時期中有足夠日照時數令陽光能照射到建筑內部空間的底層窗臺面。從一般設計層面來講,建筑設計對日照間距的要求較容易滿足,而僅僅滿足這一要求并不能完全保證日光一定能有效照射到室內,在日光的照射過程中其很可能被窗外用于綠化或遮陽的植被所阻擋。雖然增加綠化面積可有效改善建筑外圍的熱環境,但規劃不當則會起到阻擋日照的反作用效果,因此在對綠樹植被進行布置時,我們應綜合考慮采光標準要求,盡量以不遮擋建筑的日照采光為布設原則。

  3建筑體型的優化設計

  建筑室內應對光、熱環境產生的能耗受太陽對建筑外表面輻射熱及直射光照的較大程度影響,為了有效降低建筑光、熱環境能耗,我們應主力從建筑的體型優化層面入手,探尋節能方式。首先建筑室內的采光可以通過窗地比例進行有效控制,當開窗面積增大時,其窗地比例將進一步增大,建筑的采光效果相應得到強化。而從采光的均勻性層面考慮,天窗要比側面窗更能營造良好的采光效果。然而如果從熱工的科學設計層面來講,屋頂是建筑吸熱、得熱最多的環節部位,因此用天窗的設計方式顯然對熱工節能極為不利。因此我們不能僅僅為了采光性好或節能性好而片面設計,應綜合考慮不同區域的氣候環境特征,遵循建筑的使用功能需求,做到具體問題具體對待,從而合理設計建筑的外形開窗。另外,建筑體形具有較大的長寬比,則其得熱量會隨之增多,在南方的夏季建筑防熱是節能設計的主體工作之一,因此在設計實踐中我們宜采用較小的建筑體形長寬比進行設計,即大進探的小面寬體型。在北方建筑的節能設計以冬季的保溫控制為主,因此我們應采用較大的建筑體形長寬比進行設計,即小進探大面寬體型。從建筑采光角度來講,建筑的進探程度越大,其光線會越弱,因此我們不宜采用過長的進深進行設計,應盡可能降低橫墻對建筑采光的遮擋效應,確保采光照度的均勻性,在確定合理建筑體型的同時有效兼顧建筑在光、熱環境中的節能設計要求,從而通過正確的計算核準建筑的最佳長寬設計比值及最優化的建筑體型。

  4建筑采光口的科學設計

  建筑采光口的設計本身便是一個矛盾環節,其包含的溝通及隔絕作用同時客觀存在,也就是說采光口不僅提供建筑室內需要的采光日照,同時又要擔負遮蔽陽光的功能;既為建筑空間通風換氣,同時又要防止沙塵、風暴、雨水的侵襲。因此我們必須從綜合節能視角出發,對采光口環節進行科學設計,應在強化構件材料的氣密性之上,依據不同的區劃標準計算符合采光照度的準確節電量及在冬季失熱及夏季得熱狀態中的能耗量,核準在不同區域環境下采光口設計面積的折中標準,并科學實施對采光口位置的布置,合理保障建筑室內的自然通風,令其功能的發揮不再成為一個矛盾體,而是一個統一的和諧效能體系。另外對門窗玻璃材料的確定也發揮著與采光口設計同樣重要的節能影響,門窗能耗可占到建筑總體能耗的盡一半水平,是建筑節能較為薄弱的環節。因此在門窗設計材料的選擇中我們應本著多透光及少傳熱的原則,在南方較炎熱的地區可采用具有低輻射效能的玻璃,而在北方寒冷地區則應適應性采用雙層中空玻璃。另外我們還應本著創新實踐的理念廣泛引入新型門窗、玻璃材料及采光方式,挖掘其固有特性并進行適應性設計,研發多功能兼顧的節能門窗,例如對光致的變色玻璃、調光液晶玻璃的應用及對導光管、光導纖維等技術的應用。

  5反光及遮陽措施的合理應用

北美代写价格,北美代写推荐,北美代写作业  為了有效改善建筑的光熱環境,我們應合理采用一些行之有效的節能設施,例如為提升建筑內部空間的采光照度,我們可利用在窗頂位置放置水平反光板的方法有效將日光引入其無法照射的室內深處;當夏季炎熱天氣來臨時,為了降低陽光的直射程度,我們可在不同的建筑方位設立遮陽裝置,提升建筑內部的舒適度。另外整體的節能采光措施應致力于實現兩環節的有機整合,即在適宜位置布設既有遮陽作用,又能反光引光的擱板,令其有效防止陽光直射產生眩光干擾的不良后果,同時在需要時有效令光線形成漫反射效應引入室內,合理提升照度的均勻性。側窗為眾多建筑的主要采光口,與低側窗相比,高側窗具有更加良好的均勻性照度,因此我們可有效結合高側窗在其頂部增設鏡面的反射裝置,從而令日光在一次反射作用下引入室內,甚至可令其實現光電的轉換反應,這樣便可在提升室內照度及均勻性的同時有效避免陽光的直射作用,令室內中的熱輻射量大大降低,充分有利于避免在炎熱夏季大量使用空調系統造成巨大的電能消耗現象。

  

  結束語

  作為一種傳統而又全新的設計手段,建筑光環境藝術設計已經在建筑發展史中創造出燦爛的藝術成果,在建筑設計中運用結合先進的技術手段和設計理念,合理利用每一束可利用的太陽光,必將創造出更加理想、美妙的建筑空間藝術效果,為人們的生產、生活服務。

  

  參考文獻

  [1]袁慧,王峰.住宅設計創新的必然性[J].山西建筑,2007(20).

  [2]王超.住宅室內空間環境的創新設計研究[J].中國科技信息,2006(14).

北美代写价格,北美代写推荐,北美代写作业  [3]楊雪冰,韓志忠.談住宅室內的照明設計[J].科技咨詢導報,2007(3).


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