建筑立面節能設計思路
時間:2022-06-09 09:32:01
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摘要:在我國推進城市化的過程中,建筑規模和數量都在不斷增加,而建筑的節能問題是發展的主要趨勢之一,需要設計人員對傳統設計思路進行改革和創新。同時在建筑立面的設計中體現節能理念不僅是時展的要求,也能夠更好的保護建筑空間環境質量,改善建筑使用者的健康。因此,將節能理念引入建筑立面的設計中是提升建筑品質,促進建筑行業實現可持續的綠色發展的重要途徑。文章將對節能理念融入建筑立面的設計中的思路進行分析和探索。
關鍵詞:建筑立面;節能;設計思路;探索
隨著我國經濟水平的提高和建筑行業的發展,人們開始越來越多的關注建筑立面的設計,設計方案在保證安全穩定并實現其基本的實用功能的基礎上,還要能夠符合時展的新思想和新理念,將綠色環保的節能思想充分融入到建筑設計中。所謂建筑立面主要是指建筑以及其外部空間所接觸的直接界面,也包括界面的構成方式和具體的展示形象,也可以泛指建筑在內外空間的界面位置構件和組合方式。通常建筑立面包括建筑的內立面和外立面。當前,節能環保的發展理念以及成為全社會的主要共識,建筑行業也必須積極順應這一發展趨勢,在相關的設計中將節能作為重點的設計理念和發展方向,并科學合理的運用多種方式來實現節能效果。而對建筑立面進行節能設計將有效提高建筑整體的節能效果,因此,具有十分重要的意義和作用。這就要求設計人員不斷創新設計思路,充分理解并熟練運用節能技術,使建筑能夠實現降低能耗的目的,從而推動建筑行業的發展。
1對建筑立面的節能效果產生制約的主要原因
立面設計的節能設計將直接影響建筑的整體節能效果,但由于立面設計將涉及較大的范圍,建筑中將有較大面積會與立面設計密切相關,因此,在設計中往往會收到多種因素制約和影響。1.1建筑立面的造型將直接影響其節能效果。現代城市的建筑中,需要配置室內照明、空調降溫、采暖保溫以及相關的其他各種系統,這些都為建筑的節能設計帶來了嚴峻的挑戰。同時,我國目前比較流行的立面設計在設計思路和手法上都較為接近,玻璃中庭、玻璃幕墻等結構被廣泛使用,另外,在處理視覺效果時往往采用采光頂概等沒有考慮節能理念的設計方案。這些裝飾手法在追求透、光、薄的時候嚴重依賴于建筑材料的透明輕質性能,而缺乏節能思想的融入,不利于建筑行業未來的發展。1.2建筑立面的相關設計技術將對節能效果產生重要的影響。在一些建筑的裝飾設計中過于強調材料界面在裝飾效果方面的性能,而嚴重忽視了其節能性能。很多設計方案中所選用的裝飾材料缺乏科學性和合理性,雖然使建筑能夠實現通透性,但是沒有考慮建筑所處的周圍環境,忽略了使用感受,降低了建筑的室內隔熱保溫性能。而一些封閉空間的設計又過度依賴空調對室內環境進行調節,在開窗設計上比較欠缺,室內空氣無法正常流通。另外,在設計一些建筑構件時,其截面較為瑣碎,甚至有些重要構造被忽略,導致很多熱橋部位的形成。而且一些設計方案在突出建筑立面造型的多變時造成了很多界面構件突出在建筑的主體結構外,而這些構件的材料通常熱容比較小,且傳熱系數比較高,進一步影響了建筑立面的節能效果。
2將節能理念引入建筑立面的設計中的思路構想
通過立面設計來提高建筑的節能效果需要各種現代化的節能技術的支持,只有在設計中充分運用各種先進的科技手段對建筑立面的屋面、墻體以及外窗等各種基本構件采取有效的節能處理,才能既實現對建筑立面的美化,還能夠達到減少能耗的目的。2.1在建筑的外立面設計中加強保溫措施。無論是用于工業生產還是普通的生活居住建筑都可以對建筑的外立面采取保溫設計,利用合理的保溫體系來增強對主體結構的保護,減少建筑結構由于受溫度變化影響而產生的變形應力。在設計中要科學選擇屋面以及墻體的保溫材料,并設計合理的厚度,從而有效減少建筑出現結構變形,同時限溫措施還可以使常見的墻體頂層裂縫或斜裂等現象消除。同時在外墻設計中利用夕降溫可以有效防止熱橋現象的出現,提高了建筑的使用壽命。2.2對建筑外窗采取保溫設計。建筑中產生能耗最嚴重的位置就是窗口,同時窗的設計在建筑立面的整體設計中也占有極其重要的地位,因此在節能設計中必須重點考慮窗口的設計方案。在現代建筑中有很多使用了玻璃幕墻或較大的開窗等建筑元素作為裝飾設計。節能設計既要保證建筑裝飾的時尚風格,又要減少能耗,這也是節能設計中的重點部分。例如,可以在建筑幕墻的設計方案中選用低輻射玻璃,這種類型的玻璃能夠有效降低因輻射而造成的熱量傳遞,在冬季可以對太陽輻射的熱量進行有效利用,在夏季可以阻擋紅外輻射,減少其對室內溫度的影響,保證建筑立面既能夠體現時尚元素,又能達到理想的節能效果。2.3合理設計建筑立面的開窗遮陽。在進行建筑立面的節能設計時,由于太陽高度角的變化,在南向易于設置遮陽裝置,因此應加大南向的開窗比例,同時應減少在東西向的開窗設計。這是因為夏季可以通過適當的水平遮陽來避免太陽的直接輻射,同時還可以利用散射的太陽光作為自然光源來進行照明,從而進一步節約能源的消耗。而冬季可以利用太陽輻射的熱量來減少采暖所需要消耗的能源,以保證室內環境的舒適程度。在東西向開窗或采取遮陽設計則無法達到同樣的效果,必須引入能夠進行自動控制的遮陽裝置,這樣不僅會影響立面的節能處理,還會造成建筑成本的增加。另外,在設計西側立面時可以結合在室外進行綠化的設計方案,在選擇樹種時應選擇一些具有高大樹形的落葉喬木,這種綠化措施也能夠在一定高度范圍內實現遮陽的目的。夏季樹蔭將對太陽輻射進行一定的遮蔽,而冬季樹木會落葉,這樣太陽輻射可以進入室內,從而減少室外采暖所消耗的能源。更為常用的設計方法是在室內設置相關遮陽裝置,例如,在玻璃幕墻內設置百葉窗。目前新型的遮陽百葉窗能夠按照太陽高度的日常變化來進行投射或者輻射,從而滿足不同時間段對透光或遮陽的需要,減少了對視線的遮擋。還可以在設計中采用外掛式且具有調節能力的遮陽構件來對建筑南側立面的強烈陽光進行遮擋,同時實現在建筑北側立面反射漫射光的效果,另外,還具有導風入室等多種功能。除了在設計中采用遮陽等節能措施外,還要合理選擇所使用的玻璃,在玻璃的選擇上要重點考慮其遮陽系數這一參數值,從而使空調的負荷能夠在一定程度上得到降低。建筑立面的節能設計將直接影響建筑的整體節能效果。在建筑立面的設計中應綜合考慮建筑的實際情況,科學運用這些不同的節能措施,豐富設計手段,完善設計方案。在建筑立面的節能設計這一領域中具有十分廣闊的發展前景,設計人員應深刻理解節能理念,準確掌握各種建筑材料和裝飾材料的性能,及時了解最新的節能技術,從而靈活的進行立面設計,體現出建筑的時代特征以及社會的全新理念,將建筑設計與節能環保進行有機的融合。
3建筑立面節能設計的效果
3.1建筑立面的節能設計所帶來的環境效益建筑立面的節能設計由于采用的科學的設計思路,對太陽的熱輻射進行了有效的利用,同時也使建筑減少了在制冷方面的負荷,達到了減少使用制冷劑和降低污染物排放的目的,對于防止破環臭氧層和溫室效應都起到了很好的效果。另外,通過對自然光的利用和控制眩光等節能措施也有效改善了建筑的室內環境,提高了建筑使用者的舒適程度及建筑的品質。3.2建筑立面的節能設計所產生的經濟效益在建筑立面的設計中通過應用低輻射玻璃等新型綠色環保技術,有效地降低了能耗,在能源供應日益緊張的現實條件下具有十分明顯的經濟效益。另外,隨著綠色技術的不斷發展,將進一步提高建筑的保溫節能性能,并降低其成本造價,從而實現更高的性價比。
4結語
進入信息化時代后,在世界范圍內都提出了節能環保的綠色發展理念。而隨著我國的科學技術水平的不斷提高,社會對于建筑行業在建筑設計和施工中的節能環保效果也提出了越來越高的要求。在建筑的傳統立面設計中消耗了過多的資源,已經無法適應新時期所提出的綠色環保理念,也不利于建筑行業的長期發展。因此,設計人員需要在保證建筑立面實現安全穩定和基本實用功能的基礎上,對建筑立面的設計進行不斷的改善和創新,在設計思想中協調人與自然的關系,綜合運用自然通風以及可再生性的能源等多種技術手段對立面結構加以改進,提高建筑立面的節能效果,在改善人們的生活環境的同時推動建筑行業自身的發展,促進人類發展與自然環境的和諧共生,從而實現我國所提出的可持續性的綠色發展戰略。
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作者:任林 單位:寧波市建筑設計研究院有限公司
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