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关于建筑采光节能设计思考

2016-05-23那日斯

建材发展导向 2016年3期
关键词:节能设计

那日斯

摘 要:进入新时期以来,随着可持续发展战略不断深入,节能逐渐成为社会共识,建筑作为人们生活生产的重要载体,这就意味着其会产生巨大的能耗,因而加强建筑节能已经成为了广大企业面临的首要任务。通过相关研究可知,在建筑能耗中照明占据极大的比例,因此要想有效地降低其能耗,对建筑采光进行节能设计就显得十分必要。

关键词:建筑采光;采光节能;节能设计

通过对相关文献研究以及结合笔者实践来看,建筑物能耗可以分为施工建设阶段能源以及投入使用过程中诸如暖通空调、照明、自动化系统等能耗。然而在这众多能耗中,照明节能可以说是受关注程度较低的一类,人们更多探究的是诸如施工阶段、暖通空调以及自动化系统节能设计。殊不知,照明所产生能耗在建筑能耗中占了很高比例。对此,下文将重点围绕建筑采光节能进行探讨,旨在有效地将建筑照明能源降低。

1 建筑采光节能设计中应考虑因素

1.1 必须协调好节能设计中光与热二者矛盾

在建筑采光节能设计中,阳光辐射在很大程度上影响着光与热,因而要想在此项设计中借助于自然光实现良好节能效果,协调好光与热二者矛盾至关重要。对此,设计人员可以从分区标准以及设计要求两方面着手:

1.1.1 光与热分区标准。当前我国建筑自然采光设计中根据光气候分布情况而把其区分为五个光气候分区,以此作为设计指导原则,但建筑热能设计中所采用的则是热工分区。前者使用照度作为指标,而后者则使用温度,这不仅容易出现某一地方光气候区和热工区不同的情况,同时更会导致同一建筑节能设计因二者要求不同而极大增加难度。对此,设计人员在开展建筑采光节能设计中应当充分结合本地区光气候与热工分区情况,协调好二者在设计要求上所存在矛盾,进而最大程度地保障设计效果。

1.1.2 光与热设计要求。除了分区标准存在矛盾外,光与热二者在设计要求上同样面临这一窘境。简单来说,建筑采光节能设计中要想尽可能地利用自然光达到良好照明与降低能耗的要求,设计人员就必须采取诸如增加或扩大门窗数量尺寸、加大楼间距等措施;但在热能设计中,为了最大程度降低热能扩散和空调能耗,设计人员则要采取严格控制门窗数量尺寸以及减少建筑体型变化等措施。由此我们不难发现,二者在设计要求上可以说是截然相反,这就为建筑采光节能有效设计带来了巨大的挑战。因此,为了确保良好的设计效果,设计人员必须在综合考虑建筑采光与保暖实际需求前提下,将二者在设计要求中所存在矛盾协调好。

1.2 充分结合地区因素开展设计

众所周知,我国地域范围极广,并横跨了热带、亚热带以及温带这三大气候带,这就决定了我国不同地区在光照情况、温度情况上存在差异,而这些差异会对建筑设计产生一定程度的影响,进而使得不同地区建筑群呈现特点各异。对此,在开展建筑采光节能设计时,设计人员必须在充分结合本地区上述因素前提下设计出科学合理的采光节能措施。

2 建筑采光节能设计措施探究

2.1 对建筑体型进行科学合理地优化

在建筑采光节能设计时,对其体型进行科学合理地优化是降低能耗的重要措施之一。通过研究发现,现阶段多数地区建筑室内耗能中,建筑外表面辐射热和直射光在很大程度上受到太阳影响,这会导致室内耗能因此而增加,因而这就要求设计人员通过对建筑体型进行优化。对此,设计人员在制定建筑采光节能方案中,应将项目整体设计要求以及本地区所处地理环境诸如光气候分区、热工分区等情况相结合开展分析,随后对建筑体型进行科学合理地优化,重点在于确保所设计采光节能措施最优。

2.2 加强采光口设计

采光口作为建筑引入自然光的重要途径,良好的采光口设计能够确保建筑在光亮度符合相关要求基础上降低照明能耗,因而加强其设计极具意义。首先,在采光口位置布置中,设计人员在综合考虑本地区光气候分区以及热工分区情况前提下,以满足采光照度的节电量与夏冬季的耗能量为依据,在建筑中选择最优的采光口位置。其次,在科学合理布置采光口位置后,设计人员应确保其建设中所使用材料具有良好的保温隔热性以及气密性,从而保障采光口巨大作用地发挥。

2.3 采取反光和遮阳设计

结合笔者实践来看,要想获取良好的建筑采光节能效果,采取反光和遮阳设计同样重要。该设计不但能够有效地提高建筑室内采光照度,进而降低照明能耗,同时更能够借助于遮阳设计避免阳光直射而导致空调能耗增加,由此可见该设计对降低建筑整体能耗具有很大帮助。首先,在反光设计中,设计人员在充分考虑安全性前提下,通过在采光情况良好的窗户顶部安装一个水平反光板,当室内光度不足时通过调节该反光板将光线反射进来,从而有效地提升光亮度。其次,在遮阳设计中,设计人员除了在窗户采取传统的卷帘或活动百叶等设计外,还可以通过在建筑窗户中使用诸如热反射、热吸等遮阳玻璃,降低射入室内阳光。

2.4 设计中严格控制窗地比

一般来说,建筑窗地比与照明能耗成反比关系,即前者越大时,建筑照明所消耗能源越小。造成这一情况出现的原因在于,窗地比变大时会使得建筑采光均匀度随之而提升,简单来说便是建筑光照变得更为充足了,在这样的情况下自然而然地使照明能耗因使用率减少而降低。从这个角度来看,不断扩大窗地比将极为有助于建筑照明能耗地降低,然而需要注意的是,扩大窗地比会使得建筑热量更易于扩散或进入。以冬天来说,过大的窗地比虽有效地降低了建筑照明能耗,但这会使得室内热量更容易通过大窗户而扩散出去,此时为了确保室温只能通过加大空调暖气的方式,这就导致暖通能耗呈现上升趋势,由此可见窗地比并非越大越好。对此,设计人员在进行建筑节能采光节能设计中,应当在综合考虑诸如热功耗能、建筑光度要求等基础上,对窗地比进行严格控制,从而使其在科学合理情况下确保照明能耗得到有效降低。

3 结语

总而言之,在可持续发展战略号召下,降低建筑能耗已经成为了当前人们所关注的热点。而由于照明能耗在其中所占比例极大,通过加强建筑采光节能设计而将该能耗降低是极为重要的途径。因而文章在结合笔者实践基础上,力求通过采取诸如对建筑体型进行科学合理地优化、加强采光口设计、采取反光和遮阳设计以及严格控制窗地比等措施,促使建筑照明能耗得以有效地降低。

参考文献

[1] 何水清,毛希元,何川.浅议天然采光与建筑面积节能设计实践[J].太阳能,2013(11):55-59.

[2] 黄海静,陈纲.建筑采光节能设计的整体思维[J].重庆建筑大学学报,2007,29(04):6-7.

[3] 陈婧.现代住宅建筑采光节能设计的研究与思考[J].建筑·建材·装饰,2015(06):27-27.

[4] 李勇.以地域气候和环境为基础的建筑采光节能设计[J].科技资讯,2012(16):87-87.

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