試論節(jié)能建筑的規(guī)劃和設計

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摘要：節(jié)能環(huán)保是世界經(jīng)濟發(fā)展的主旋律，建筑節(jié)能也成了建筑行業(yè)新的發(fā)展方向。為提高建筑使用過程中的能源效率，為居住者所提供衛(wèi)生舒適的居住條件，在建筑的規(guī)劃建設中進行節(jié)能設計就成了題中之義。本文將會對節(jié)能建筑的規(guī)劃及設計進行分析研究。 

關鍵詞：建筑 節(jié)能 設計 0引言 節(jié)能建筑的規(guī)劃設計是建筑節(jié)能設計的重要組成部分，它是與建筑所在地區(qū)的氣候條以及建筑設計建筑微氣候、建筑技術和能源相結合，達到有各方面效利用的建筑設計方法。最主要的特征就是建筑在冬季能最大限度地利用自然能來取暖，而夏季則能最大限度地減少得熱，并能夠利用自然能來降溫冷卻。 居住區(qū)規(guī)劃設計中的節(jié)能設計主要是對建筑的地理因素、建筑體形、日照設計、綠化環(huán)境設計、等進行設計。特別是冬季濕冷、夏季悶熱的夏熱冬冷地區(qū)，更需要從建筑的規(guī)劃布局、日照設計、建筑氣候環(huán)境和建筑綠化環(huán)境進行優(yōu)化設計。 1氣候地理環(huán)境條件與節(jié)能設計 進行節(jié)能建筑設計，就應先做好準備工作，對建筑所在地的氣候條件、地形地貌、地質水文資料進行調查和了解。根據(jù)調查的結果決定節(jié)能設計的基本方案。因為，我國許多地區(qū)都是夏熱冬冷，地理環(huán)境的復雜多樣性，因此，節(jié)能建筑的設計首先應該考慮如何充分利用建筑所在地區(qū)的自然環(huán)境資源和條件，在減少常規(guī)能源利用的前提下，按照節(jié)能的設計方法和建筑技術措施，創(chuàng)造出有利于人們生活和工作的居住環(huán)境。   1.1氣候條件由于建筑所在地理環(huán)境的特殊性，建筑具有一定的地域性特征，而其中氣候條件所起的作用最為重要。所以，要制定出科學的節(jié)能建筑設計方案，就必須要了解當?shù)靥栞椛鋸姸取⒍救照章?、降水、冬夏兩季主導風向頻率等氣候因素，并了解建筑所在地小區(qū)域環(huán)境的微氣候條件。通過對這些氣候條件的了解掌握，設計出于當?shù)貧夂蛳喾系墓?jié)能建筑。 1.2地形條件一般來說，建筑所在地區(qū)的地形地貌，會直接影響建筑室內外熱環(huán)境和空調能耗的大小，進而影響建筑的能源消耗情況。因此，對不同地形地貌的建筑環(huán)境要區(qū)分對待，設計出不同的節(jié)能方案。 如在江河湖泊環(huán)境下，因為地表水陸分布、地勢起伏、表面覆蓋材料等不同，受太陽輻射作用下和地表長波輻射的影響，會產(chǎn)生水陸風，進而形成氣流的流動，影響到建筑的受能情況。因此，在設計時要充分水陸風的影響，以取得建筑穿堂風的效果為設計的重要環(huán)節(jié)之一，這可以改善夏季熱環(huán)境對建筑的影響，節(jié)約空調能耗。而如果在山區(qū)地帶，就要充分考慮該地區(qū)的山谷風現(xiàn)象，因為通常情況下建筑周圍的種局地熱力環(huán)流表現(xiàn)得較為明顯。因此，在設計時應重點考慮夏季防熱、通風，兼顧冬季向陽、避風。在建筑的選址朝向上，要盡量選擇通風的位置。合理地利用山谷風這一自然能源以實現(xiàn)建筑節(jié)能的最大效果。如圖 1.3地表環(huán)境一般來說，居住區(qū)表面覆蓋的植被或水泥地面都直接影響到建筑采暖和空調能耗的大小。在通常情況下，市區(qū)大氣透明度遠小于郊區(qū)，市區(qū)中直接輻射量小，而散射輻射量增大，造成總輻射量下降。而且，市區(qū)覆蓋層的太陽輻射反射系數(shù)小，加上市區(qū)建筑物幾會對反射率造成一定的影響，大大降低了居住區(qū)覆蓋層長波輻射與天空的熱量交換量，使得大部分熱量仍留在地表和居住區(qū)近、，地下墊面內。而城市居住區(qū)植被少，地表長波向上輻射受到限制，大氣長波輻射向下而產(chǎn)生大氣逆輻射，就有可能造成市區(qū)溫差變小，平均溫度上升。此外，由于建筑物和鋪砌的堅實路面大多為不透水層，降雨后雨水流失快，雨水蒸發(fā)到空氣中，形成高溫高濕悶熱氣候，居住區(qū)的建筑為降溫就會大量使用常規(guī)能源，造成能源的大量消耗。因此，節(jié)能居住小區(qū)規(guī)劃設計時，應有足夠的綠地和水面，嚴格控制建筑密度，盡量減少水泥地面，利用植被和水域減弱熱島效應，進而改善居住區(qū)的濕熱環(huán)境，減少因降溫所需的能源消耗量。 2日照環(huán)境設計利用太陽能是建筑節(jié)能的重要途徑。根據(jù)我國太陽能資源的利用的三級區(qū)劃，即以地區(qū)總輻射年總量為分區(qū)指標的一級區(qū)劃；以各月日照時數(shù)大于6小時的天數(shù)這一要素為指標的二級區(qū)劃；以太陽能日變化的特征值為指標的三級區(qū)劃，建筑節(jié)能設計應該根據(jù)建筑所在地的太陽能資源劃分，進行科學的研究分析，采用較為科學的設計方案。日照環(huán)境的設計主要是對建筑的日照間距和建筑適宜的朝向來確定的。 2.1建筑的日照間距為保證陽光不受遮擋，并可以直接照射到建筑室內，在建筑的規(guī)劃設計中，就必須在建筑物之間留出一定的距離，也就是建筑物的日照間距。影響建筑物的日照間距的因素有許多方面，包括當?shù)厝照諛藴?、地理緯度、建筑朝向、建筑物的高度、長度以及建筑用地的地形等。   因此，在建筑節(jié)能設計時，在節(jié)約用地的前提下，應該綜合考慮各種因素來確定建筑的日照間距。根據(jù)以往經(jīng)驗，夏熱冬冷的地區(qū)建筑要保證日獲得日照l小時的要求，日照間距系數(shù)就應該控制在1.2以上，按2小時的標準則日照間距系數(shù)應大于1.3。由于不同城市的緯度、土地資源及經(jīng)濟發(fā)展水平等條件的不同，規(guī)定日照間距的標準也有所差異，但是總體上是控制在1.1一1.3H(H為建筑高度)，即日照間距系數(shù)為1.1一1.3的范圍以內，以保證建筑的采暖。在居住區(qū)平面規(guī)劃中，要保證建筑群體錯落排列，以利于改善日照時間。具體來說，可以把建筑設計成高層點式住宅，一是加大建筑的南北進深，增加電梯服務量，減少交通面積，二是縮小建筑物之間的間距系數(shù)并能充分保證采光日照量，達到節(jié)約用地、節(jié)約能源的目的。 2.2適宜的朝向建筑物主立面的方位角稱為朝向，一般由建筑與周圍道路之間的關系確定。建筑朝向的選擇要考慮兩個方面，首先是在冬季能獲得足夠的日照，主要房間要避開冬季風向，其次，在夏季能有效防止太陽輻射與暴風雨的襲擊。 3建筑體形 眾所周知，建筑的體形會直接影響建筑采暖空調的能耗大小。因此，在建筑設計的過程中，設計人員應該從節(jié)能的角度出發(fā)，盡量使建筑的體形能夠實現(xiàn)在夏季白天防止太陽輻射，在夜間利于自然通風、散熱的目標。 建筑單位面積對應的外表面積越小，外圍護結構的熱損失也就相應的減少，因此，從降低建筑能耗的角度出發(fā)，應該將建筑物的體形系數(shù)控制在較低的范圍內。因此，在設計的過程中，要嚴格控制體形系數(shù)，從面積因素考慮，保證建筑物的外圍護部分接受的冷、熱量最少，從而減少冬季的熱損失與夏季的冷損失。 4綠化環(huán)境設計綠化對建筑的節(jié)能起著十分重要的作用，它可以調節(jié)改善氣溫，調節(jié)碳氧平衡，減少溫室效應，同時可以遮陽隔熱，可以有效地改善居住區(qū)的外部微氣候以及建筑室內熱環(huán)境，降低建筑能耗。小區(qū)內的植物不僅可以起到遮陽蔽蔭，減低風速的作用，還可以通過蒸騰的作用和植物的“光合”作用，起到調節(jié)居住地的氣溫，并適當?shù)卦黾涌諝鉂穸鹊淖饔谩?5結束語 環(huán)保低碳是現(xiàn)代生活的主調，房屋建筑作為人類生活的必要場所，在綠色環(huán)保的趨勢下，也必須向節(jié)能環(huán)保低碳方向發(fā)展。為此，在房屋建筑設計中加入節(jié)能環(huán)保的設計，就成了當前房屋建筑設計的重要理念之一。設計者應該從各個方面進行節(jié)能的規(guī)劃和設計，保證建筑的節(jié)能低碳。   參考文獻： [1]楊善勤編著.民用建筑節(jié)能設計手冊.北京市.中國建筑工業(yè)出版社.出版日期:1997. [2]付祥釗主編.夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能技術.北京市.中國建筑工業(yè)出版社.2002.