摘 要:隨著社會經濟的迅速發展,在當前建筑工程設計中,采光節能措施已經成為建筑行業發展中的重要組成部分,如何科學、合理的利用光能,已經成為科研人員急需完善的問題之一。在此,本文針對現代建筑設計中的采光節能措施這一問題,做以下論述。
關鍵詞:建筑設計;采光節能;科學利用
面對當前建筑行業的迅速發展,綠色建筑已經成為人們生活中常見話題之一。所謂綠色建筑,即在充分利用光能、風能的基礎上,滿足人們對建筑工程的功能需求。我國建筑節能工作在日常進行中,其重點多在熱環境的節能設計上。且作為綠色工程的標志,建筑天然采光除了具備節能優勢外,還能充分體現出綠色節能這一主題,并由此受到人們的青睞。對此,本文從節能分區標準的構建、采光節能設計措施、節能設計的智能化管理等三個方面出發,針對現代建筑節能設計中采光節能措施的運用,做以下簡要分析:
一 節能分區標準的構建
在當前建筑節能設計中,設計人員必須從光環境及熱環境的實際狀況出發,綜合考量光、熱環境的實際標準,并以此為依據,提出合理、平衡、綜合、全面的節能設計分區標準,確保節能措施的順利進行。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。
二 采光節能設計措施
采光節能設計措施在具體使用中,不同的地區之間有著不同的光、熱環境,這些都在一定程度上影響著采光措施的制定方案。這些,都需要設計人員予以考慮。針對采光節能設計措施,一般表現在以下幾個方面:
(一)整體性的規劃布局
采光節能的根本目的在于滿足人們采光、通風、消防等各方面的居住要求時,充分利用自然光能,避免自然資源的重復使用及浪費。這就要求設計人員能夠結合著當期的實際氣候及工程的整體設計,對整個采光節能方案進行整體性的規劃與布局。一般而言,在整個采光節能方案的實際運用中,日照間距往往很容易得到滿足,然而在日光射入室內時,則無法得到科學、有效的保證,這是因為室外的因素得不到保證,如:種植的植物往往會成為遮陽的主要因素。由此可見,整體性的規劃布局,是確保采光節能措施順利實施的根本保證。
(二)建筑體型優化
采光節能方案的實施,必須結合著建筑工程的整體設計,使其在原有的基礎上得到一定的優化,在達到節能目的的同時,最大限度的發揮出工程的使用功效。在當前建筑室內耗能中,其根本原因在于太陽對建筑外表面的輻射熱與直射光上,增加了室內光、熱環境的耗能,由此不難看出,建筑體型優化是建筑節能設計的重要環節之一。在解決這一類的問題時,通常采用的方式在于創新室內窗底設計來控制,若開窗面積越大,則窗地的比例就會越大,則有利于采光;若從采光的均勻性出發,則更傾向于天窗;但從熱工角度出發,屋頂作為得到熱量最多的地區,天窗并非最佳設計方案。在不同的地域、氣候環境中,建筑外形的開窗設計,應結合著當地的實際地理位置及氣候環境進行設計,以此來確保采光節能措施的正常使用。
(三)采光口的設計及材料選擇
結合采光口通風、遮陽、采光的綜合性能不難看出,設計人員在對采光口進行設計時,必須在加強構建材料氣密性的基礎上方可進行,同時結合著各個地區的劃分標準,通過計算來滿足采光照度的節電量與夏季得熱及冬季失熱狀態下的耗能量來合理的布置采光口位置,確保室內通風順暢。與此同時,在采光口的材料選擇上,也需要設計人員給予著重考慮。在整個建筑的總體耗能中,門窗能耗約占一半左右,同時作為節能方案中的薄弱環節,需要設計人員選擇與之相符的材料進行加強。一半而言,在門窗玻璃材料的實際選擇中,多以透光量多、傳熱量少為原則,在我國的南方地區,多以低輻射玻璃為主;而在北方地區,建議使用中空雙層玻璃。
(四)反光與遮陽措施
在提高建筑室內采光照度的過程中,設計人員可以在窗頂部擱置水平反光板,將日光反射到室內深處,同時在炎熱的夏季,可以通過相應的遮陽措施來避免陽光直射的現象發生。在采光節能的整體策略中,需要設計人員本著一切從實際出發的原則,將反光與遮陽措施充分的結合起來,使其在原有的基礎上形成統一的整體,在提高光線照度的同時,還能避免光線給人們生活造成的不便。
三 節能設計的智能化管理
受地域氣候環境的影響,建筑光熱環境以一種多變的形式存在,再加上人們不同時段對光熱環境的需求量不同,在采光節能的設計中,要求設計人員必須本著靈活多變的設計模式,從建筑結構的整體性出發,采用智能化管理來實現光熱的智能化調控。基于虛擬現實技術(VR)和地理信息系統(GIS)的數字化技術為實現節電節能的智能化管理提供了可能性。在整個虛擬空間中,設計人員可以對建筑室內的天然采光條件進行分析,同時結合著不同時段及環境條件,最大限度的實現采光可視化與節能量化分析,以此來獲取符合當期自然環境的最佳采光設計方案。
四 總結
綜上所述,面對當前建筑行業的迅速發展,采光節能措施在建筑設計中的應用,在推動建筑行業發展的同時,還從根本上體現出我國建筑行業可持續發展的行業趨勢。通過利用光能,在節省自然資源的同時,還能滿足人們的生活需求。而這些,都需要科研人員加大建筑節能采光的研究力度,只有這樣才能在實現建筑節能采光的同時,將建筑工程的節能功效淋漓盡致的發揮出來。
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