基于低碳节能理念下的建筑设计方法和技术的相关探析,本文是设计方法论文范文素材跟理念和建筑设计和建筑设计方法方面论文范文数据库.
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文/ 刘劲楠 浙江东南建筑设计有限公司 浙江杭州 310012
【摘 要】我国能源岌岌可危,必须做出相应的对策缓解和减少能源消耗的总量,使得真正的生态经济得以持续发展.
【关键词】空间设计；采光；通风；室内环境
建筑的单体设计主要涉及建筑体型、建筑空间、建筑围护结构等方面,需遵循因地制宜的原则,依据场地现有条件, 减少建筑能耗,最大限度获取采光和通风,通过对围护结构进行保温、隔热、遮阳等措施处理,提高室内舒适度.
1.建筑体形设计
体形是指建筑的外部形状,是人们对一座建筑物的第一直观印象.建筑在体形上具有多样性,不同建筑体形会产生不同的节能效应,所以在满足建筑体形美观同时也要考虑自然气候条件——通风、日照对建筑体型设计的影响,从节能角度来思考,应该建造能减小热耗损失的建筑.
1.1 建筑体形与通风、采光
从节能的角度来看,建筑体形要有利于通风、采光.建筑体形没有合理设计会导致建筑运作时内部耗能增加,建筑设计应通过结合自然条件,充分利用建筑体形设计,来达到室体最佳舒适度,以节约不必要的能源消耗.
例如我国中部有些地区, 是夏季气温高、无风的自然环境,需加强住宅建筑通风.在体形设计上为一字形最有利于建筑自然采光和通风,可把主要房间布置在南面上,有利于夏季通风、冬季采光.也可以使用 U 型, 把建筑敞开口对着夏季主导风向,营造内凹空间的风环境.以上这两种形体都有益于良好的采光和通风,可以减少建筑灯具耗能、空调耗能.
2.建筑内部空间的设计
当住宅的选址、布局、朝向、绿化在规划已被确立的时候,建筑外部大致的微气候基本成形,要让住宅建筑内部达到最佳的舒适节能状态,必须要对建筑内部空间进行科学的设计.
2.1 合理布置室内平面空间
首先,住宅功能空间主要包括客厅、卧室、书房、餐厅、厨房、浴室、储物间等组合而成.其次,包括建筑外与建筑内的过渡空间（楼梯、走廊、地下室等）.各个室内空间都有自己特有的功能.而客厅、卧室和书房是人活动的主要核心,对采光、通风要求也是整个内部空间最为重视的.因此对室内空间按照对采光、通风要求进行以下合理划分.
（1）采光分区
根据每个空间特有的功能特性,对采光的要求也不同,在室内空间中对采光要求最高的有起居室、卧室、书房,采光要求高的空间主要布置在建筑的南面,为取得最大限度的自然取暖和自然照明.其次要求较高是餐厅、厨房、卫生间、楼梯、走廊,这些空间主要可以布置在建筑北面.储藏室对采光要求并不高,可以布置在整个室内采光条件最差的空间内.按照人们活动空间最采光要求的不同,做出合理的划分有助于最大化利用自然采光.
（2）通风分区
现在的住宅主要是高层建筑,在为了节省现有土地资源设计“一梯三户”、“一梯四户”的户型,这与“一梯两户”住宅建筑在通风条件下相比较,住宅内容易常出现室内通风不畅,厨房油烟倒灌室内其他空间,导致室内空气浑浊的现象.结合之前对户内采光空间布置基础,搭配各个空间所需通风需求大小,合理的设置区域夏冬季主导风向的住宅进风口与出风口的方向,以及排风口的面积大小,保证室内空气流动顺畅.
2.2 自然通风组织——降温、除湿
目前,机械通风和降温能方便控制与提供稳定的室内舒适度,但是机械设备能耗高；如果能充分利用好自然通风环境,不但节能和环保,而且比人工通风更加健康,不易出现因室内温差大而得“空调病”.
（1）穿堂风
“穿堂风”是典型的风压通风,在居民住宅中常用的通风手法,是通过室内外高低气压作用产生空气流动.室外高压气流经过建筑迎风面门窗口,进入低压气流的室内,气流在室内穿梭,再从背风面门窗口排出；在这里必须说明一点迎风面进口面积大,背风面出口面积小,可以产生较快速的空气流动；那迎风面进口小,背风面出口大,则效果相反,不利夏季主导风向通风.综上所述,住宅建筑需要借助“穿台风”的自然通风,必须考虑主导风向,以及风向进风口与出风口的大小面积.
（2）烟囱效应、拔风井
“烟囱效应”、“拔风井”是最能表现热压通风的形式,主要是借助建筑内外空间之间存在温差、空气密度差,从而导致密度大的冷空气从建筑下方进入建筑内部,气流产生自下而上的流动,密度小的气流从建筑上方排风口排出.南方地区多使用中庭组合空间来达到通风效应.
2.3 自然光——取暖、照明
室内光源主要来自天然光与人工照明,如果室内常年处在阴暗光线差的空间内,容易生病、影响情绪.在住宅建筑尽量避免采光较差的空间出现,如何让住宅空间内部最合理、最大限度的利用自然光,可以通过对窗户的面积、形状、高度的调节来达到效果.一般情况,窗户面积越大,受光源量越多,但在面积大小相同时候,可以根据窗户的形状、位置来优化.
2.4 建筑内部其他被动式设计
（1）添加绿化
绿色植物对室内活动过程中生产的二氧化碳进行吸收,释放人体所需的氧气,减少室内气体造成的大气环境污染.需要根据住宅建筑是否为新建筑,放置不同物种植物,吸收新居室内有毒气体和提高滞尘能力.具有这些能力同时也给室内空间增添较好的室内景观.
（2）引水入室
现在住宅建筑设计中已经成功的融入“水”为室内视觉的主要元素.过去住宅建筑中有庭院设计水池,建筑内天井放置水缸,这水缸的作用除了用于救火储蓄水,更能在夏季增加水汽蒸发散热, 起到缓解室内温度的作用.现在人们都居住在钢筋混泥土的住宅中,技术水平的提高, 使水不仅仅布置在室外,很多家庭也将水引入住宅中.利用室内水景美化环境,增加室内生命的氛围,最重要的是水对室内微气候有一定的调节作用.其一,水具有净化空气的作用,改进室内空气质量；其二,调节室内温度,水在夏季可以吸收室内热量,改变室内气温差引起热压通风,使得室内空气流动排出室内热量.水在冬季可以吸收白天的热量,夜间通过温差释放白天吸收的热量,调节夜间室内的温度.
总结：
人类的一生主要事件和活动都是在建筑中进行的,舒适的建筑环境满足了人们对美好生活的需求,但大量高耗能的建筑与机械, 透支了环境,也压榨了子孙的生存空间.所以现代建筑设计中,低碳必将成为一个永恒的话题.建筑师要不断提高对各种低碳设计方法的了解与应用, 认真分析各种环保理念和技术的可行性, 并不断地运用到设计实践中, 进而确保低碳概念的有效践行.
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