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【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,以節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。
【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,以節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。