邵歡楠
曙光建設(shè)有限公司,浙江溫嶺 317500
近年來,我國建筑行業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢,其中,居民住房建筑已經(jīng)占據(jù)很大的面積,而且新的建筑也在不斷發(fā)展,能源消耗也是越來越大。在城市經(jīng)濟不斷發(fā)展,能源消耗越來越嚴重的大環(huán)境下,環(huán)保理念也逐漸被人們重視,為了能夠?qū)崿F(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展,推動建筑行業(yè)的有序發(fā)展,為居民提供舒適的居住環(huán)境,建筑節(jié)能設(shè)計逐漸被廣泛應(yīng)用到建筑行業(yè)中,而且節(jié)能設(shè)計已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑設(shè)計的重要理念。同時針對建筑朝向通風(fēng)設(shè)計的方法需要被有效應(yīng)用,能夠提高對資源的利用效率。對建筑節(jié)能化的設(shè)計不僅滿足了建筑行業(yè)的發(fā)展需求,同時也符合社會環(huán)境可持續(xù)性的發(fā)展要求,在合理利用資源的情況下,保證滿足建筑結(jié)構(gòu)通風(fēng)、朝陽等方面的設(shè)計需求是必不可少的。
當前社會環(huán)保理念已經(jīng)深入人心,建筑的節(jié)能設(shè)計已經(jīng)成為當前社會發(fā)展的主流趨勢,節(jié)能型建筑注重的是能夠最大限度地利用資源,使得建筑能夠在一定的周期內(nèi)發(fā)揮最大的效能,減少對環(huán)境的污染,同時也給人們提供與自然環(huán)境相適應(yīng)的城市發(fā)展空間。在對建筑進行設(shè)計的過程中,需要最大限度滿足人們的舒適度,主要與溫度、光照和濕度有很大關(guān)系,而這種舒適度與建筑設(shè)計有著很大的關(guān)聯(lián),需要從對建筑本身的設(shè)計出發(fā),合理有效利用各種手段和措施,才能保證建筑房屋整體的舒適度。從對建筑整體的設(shè)計來看,建筑的節(jié)能設(shè)計需要滿足以下要求:
(1)建筑本身需要具備一定的保溫能力,就需要從建筑的墻體、門窗和房頂方面進行設(shè)計,增強建筑整體的保溫性;
(2)在對建筑的節(jié)能設(shè)計中,要保證建筑整體的氣密性,通常是在正常的大氣壓狀態(tài)下,空氣的滲透量是建筑面積的60%以下,才能保證建筑的溫度和濕度不會過快流失;
(3)注重建筑的通風(fēng)性設(shè)計,選擇有利于建筑通風(fēng)的設(shè)計方式,這對建筑的節(jié)能和人體的舒適度有著十分重要的作用。
對建筑節(jié)能的設(shè)計需要從建筑的整體性方面入手,兼顧建筑設(shè)計的各個方位,保證對資源和能源的消耗是最低的。
在建筑行業(yè)的快速發(fā)展過程中,BIM技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,在建筑節(jié)能設(shè)計中也起到了十分重要的作用。BIM技術(shù)是一種建筑信息管理模型,能夠從建筑物中獲取有關(guān)的數(shù)據(jù)信息,然后對建筑進行仿真模擬,建立一個三維模型,實現(xiàn)對建筑節(jié)能的有效設(shè)計。其中,BIM技術(shù)的集成化設(shè)計方式起到了十分重要的作用,有助于建筑設(shè)計中的全面控制。BIM技術(shù)在建筑朝向選擇和建筑形體的選擇方面有著十分重要的參考作用。
對建筑朝向的選擇注重的是選擇采光面,繼而就會影響到建筑整體獲得的太陽輻射熱和建筑本身的通風(fēng)狀況。利用BIM技術(shù)能夠分析其中的一些影響因素,通過對比建筑不同朝向產(chǎn)生的能耗,選擇建筑的有效朝向和能耗消耗最小的方案,同時利用BIM技術(shù)建立模型進行能量分析,確定有效的設(shè)計方案。
對建筑物形體的設(shè)計也可以在一定程度上達到建筑節(jié)能的目的,并同時兼顧建筑的實用性和經(jīng)濟性,BIM技術(shù)能夠?qū)夂蛞蛩剡M行分析,確定建筑的形體應(yīng)該選擇哪一種,從而有效降低建筑能耗,保證建筑節(jié)能效果。例如,對于一些濕熱地區(qū),要充分保證建筑的通風(fēng)散熱作用,就需要對建筑外表面面積的整體架構(gòu)進行設(shè)計,來保障建筑整體達到通風(fēng)的效果,同時通過對建筑的進深和層高進行考慮,決定建筑的整體形體模式。
在建筑整體的節(jié)能設(shè)計中,節(jié)能玻璃的選擇有著至關(guān)重要的作用,由于建筑整體的熱量散發(fā)吸收大多都是經(jīng)過玻璃導(dǎo)熱的,減少玻璃的能量損失自然而然成為節(jié)能設(shè)計中的一個不可忽視的重點,通過利用BIM技術(shù)對有關(guān)玻璃的類型、材質(zhì)等進行分析,觀察建筑能耗的變化情況,然后根據(jù)建筑的實際需求選擇適宜的玻璃材料。
當前城市進程的快速發(fā)展,各類建筑也呈現(xiàn)出規(guī)?;陌l(fā)展趨勢。建筑物的高度和規(guī)模越來越大,將會很容易導(dǎo)致建筑的不通風(fēng),因此,需要對整體的建筑群進行有效布置,根據(jù)整體的布置方式,選擇合適的通風(fēng)方向和角度,然后對通風(fēng)距離進行測量,保障建筑整體的通風(fēng)效果。通常來說,建筑群都是整體進行布置的,而且一整片建筑群的朝向也是統(tǒng)一的,為了盡可能地利用自然通風(fēng),通常需要將建筑群布置成與風(fēng)向成30~60°夾角,同時采用前后錯落和前低后高的方式。而且在某些特定的區(qū)域范圍內(nèi),可以充分利用地理環(huán)境來確定建筑群的布置,比如,有些區(qū)域會有山谷風(fēng)和水路風(fēng)等;充分利用地理環(huán)境條件,對建筑群的整體布局也會起到很大的影響。例如,在對建筑群的設(shè)計中,建筑熱能的獲取是通過太陽光進行傳遞,建筑走向需要與陽光輻射方向保持一致,也就是通常的南北走向,而且建筑物之間的錯位排列,既能夠有效減少太陽光的直射,也可以保證良好的通風(fēng)效果。
建筑物的選址一般需要根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件進行選擇,對于在一些比較寒冷的地帶,建筑物不適合建在在山谷和洼地處,不但不利于吸收太能的熱能,而且更會快速消耗建筑內(nèi)部的溫度。因此,需要選擇合理的建筑朝向,既能夠有效保證建筑物的通風(fēng)和保溫性能,而且也符合整個建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。例如,對于建筑朝向的選擇只要能夠充分利用光照,建筑就能夠獲得一定的太陽能,能夠達到一定的保溫性能,繼而降低建筑的能耗。很多建筑物坐北朝南的布局方式,就是為了能夠充分利用地形和外界條件,使建筑整體獲得充足的太陽光照,以達到節(jié)能的目的。根據(jù)太陽光照輻射選擇建筑的朝向,需要從太陽高度角和方位角方面進行計算,確定太陽最佳的輻射方位,如果夏季的太陽輻射較強,可以通過增加外圍護結(jié)構(gòu),利用各種隔熱技術(shù),使受輻射面積合理化。
對太陽能的利用也是節(jié)省能源的重要措施,在對建筑物的建設(shè)過程中,建筑物的選址和朝向都是根據(jù)太陽光的照射進行實際位置確定的。有效利用太陽能資源,保證建筑的位置能夠獲得合理的日照強度和時間,這也是進行建筑節(jié)能設(shè)計中的重點,使其在夏季避免過大的日照輻射,冬季則可以獲得更多的熱量。對建筑朝向節(jié)能的設(shè)計過程中,需要考慮到建筑之間的日照間距、日照時間和面積等因素,才能保證建筑物獲得合適的日照。在實際的建筑設(shè)計中,建筑的日常時長會隨著維度和房屋高度而發(fā)生變化,需要按照日照時長和間距選擇合適的建筑布局方式。
建筑朝向的選擇需要考慮到當?shù)氐臍夂颦h(huán)境條件和地理環(huán)境,建筑物主要是采用坐北朝南或者是接近坐北朝南的設(shè)計,在考慮日照時間和日照面積的同時,根據(jù)建筑的朝向和主導(dǎo)風(fēng)向等因素,對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行綜合分析,獲得建筑的最佳朝向。例如,我國的建筑設(shè)計,從節(jié)能的角度出發(fā),是不應(yīng)該設(shè)計凸窗的,因為凸窗的整體傳熱性能較大,不但會影響到建筑整體的保溫性能,而且還會造成資源的浪費,因此,在實際的設(shè)計中,就要考慮到這些因素,使建筑物整體避免夏季受到東、西向的日曬,保證建筑物整體設(shè)計符合節(jié)能要求。由于我國建筑能耗在全國能耗消費中占比很大,因此,在建筑設(shè)計時就需要對建筑能耗進行控制。合理的建筑設(shè)計需要在一定條件的限制下,在或偏東或偏西的不超過規(guī)定的角度中,選擇合適的方法,使設(shè)計出來的建筑物既能夠盡量避免夏季日照的輻射,又能夠避免冬季日照的遮擋,既節(jié)省了能源,又提供了舒適的環(huán)境。
綜上所述,建筑的規(guī)?;l(fā)展,使人們意識到建筑節(jié)能的重要性,各種先進的節(jié)能技術(shù)手段逐漸被應(yīng)用到建筑的設(shè)計建造中,對于建筑的朝向通風(fēng)節(jié)能設(shè)計,需要在重視能源消耗的前提下,從社會的可持續(xù)發(fā)展方面進行入手,同時兼顧考慮當?shù)氐牡乩憝h(huán)境和氣候特征,根據(jù)日照強度和時間等方面進行計算分析,從而有效達到節(jié)能的目的。