基于地域气候和外部环境的建筑采光节能设计

刘洋洋

摘 要：建筑采光节能设计工作的有效落实，一方面能够为现阶段城市功能环境的可持续性提供良好的能源节约渠道，以此降低建筑功能空间中能源的损耗，提升整体居住感官质量水准；另外，凭借地域气候与外部环境拟定的采光节能设计，同样能够从建筑舒适度角度出发，为后续建筑能源系统的构建提供帮助。本文基于地域气候和外部环境的建筑采光节能设计展开分析，在明确设计内涵与采光设计要求的同时，期望能够为后续建筑功能体系的构建提供良好参照。

关键词：地域气候；外部环境；建筑采光；节能设计

不同地域环境中，群众对居住舒适度的要求存在差异，如何在落实节能理念的同时，满足地方居住在舒适度方面的要求，是现代建筑设计工作开展的核心，也是地方城市功能体系转型的基础。故而，站在我国可持续发展战略的角度看待建筑采光节能设计工作，已经具备深入研究的必要性。

1 节能设计落实的内涵与意义

1.1 节能设计内涵分析

在以地域的气候以及外部的环境为主要基础的建筑采光节能设计内涵主要体现在以下方面。首先，主要是根据建筑区域的气候特征和环境特征。在建筑物建设前要根据环境控制技术的基本原理，去综合分析建筑的各方面需求，比如建筑物的功能、形态等方面。再通过对建筑元素进行合理的规划组合并处理，让建筑物在使用的过程中能将光能最大可能的为自己所用，使自身的建筑物有一定的气候调节能力和适用能力，进一步为居民的生活提供一个利于身心得以健康发展的生存内部空间。其次，在对建筑采光节能进行设计时，一定不能影响居民的人体热度舒适感，要合理运用自然资源，为人们提供高舒适度、低能耗的居住要求，尤其是在以地域气候以及环境为建筑采光的节能设计中，在冬季时能有效利用太阳能减少对建筑物本身的热能损失；夏季的时候又能利用自然的通风功能来减少气候对建筑物的热量。最后，在以地域和环境为建筑采光的节能设计方案上，还存在各个不同地区对采光节能的处理方案上的差异。有的地区能将太阳能的节能效果很好的发挥出来，有的地区就不能起到很好的效果。所以，在进行建筑采光的设计方案上，要根据地域的不同和气候的变化来做计划，根据地域的自身情况落实节能采光方案，确保资源能科学合理的有效利用。

1.2 节能设计意义概述

我国经济体系是由传统工业环境演变而来，随着近些年社会经济环境的不断发展，虽然现有城市生态系统已经得到了良好的改善，但在实际能源消耗方面却仍旧收效甚微，若不能及时针对能源消耗进行细致的管控，则势必会影响我国在世界固有资源存儲量方面的优势，在后续经济体系构建中会持续陷入被动。

建筑功能环境能源消耗一直是我国最关注的问题，如何降低各地方城市日常生活的能耗，为功能体系构建提供更加经济化和可持续化的方法，更是现阶段城市建筑功能体系构建的主要课题。期间，节能设计概念的出现，极大转变了当前城市功能体系构建的核心思路，为功能体系提供了更加系统化的统筹平台，不但有效保障了住户的经济权益，同时介于气候变化，更有利于协调建筑功能空间的舒适度，以此提升住户的幸福感，为后续多元化建筑功能体系的构建提供了保障。而不同的地域气候与外部环境特点更为节能工作开展提供了不同的要求，所以为确保工作落实有效且具备实用性，则必须根据不同的地区特点拟定节能方案，并通过地方规范标注构建节能检测模型，才能为我国资源可持续利用提供帮助，并巩固我国不可再生资源储备量在国际环境中的地位。

2 地域气候和外部环境的节能设计难点

太阳光作为建筑采光、热环境节能设计的主要影响因素，节能设计中对太阳光能的利用往往是具有双面性的，其中主要表现为两者在设计要求和分区标准两方面的难点。

2.1 节能要求的难点

采光节能要求建筑将天然光有效引入室内，有效改善室内的光线效果，从而达到节约照明用电的目的。而热环境节能设计的主要目的就是能够在夏季有效防止热辐射，而在冬季将阳光引入室内，来提高室内的温度。由此可见，采光、热环境节能设计对建筑的不同要求势必会在设计时产生矛盾。因此，以地域气候和环境为基础的建筑采光节能设计应全面分析不同区域，不同气候环境中的各种影响因素，找出可以有效实现采光、热环境节能设计的最佳平衡点。

2.2 区域标注的难点

采光节能设计的分区以照度为指标，而热环境节能设计的分区则主要以温度为指标。显然，二者的分区标准存在很大的差异，因而，同一地区可能分属不同区划范围，具有不同的设计要求和节能标准。

3 基于地域气候和外部环境的节能设计

在落实地域气候与外部环境分析工作时，需要根据节能需求和地方居住舒适度标准深入分析，寻找其中联系点，并根据设计规范拟定规划布局和建筑体量，以此确保建筑采光满足地方标准，并能够通过朝向与材料等控制手段协调，为后续功能体系的构建提供协助。

3.1 规划布局设计落实

规划布局设计是根据场地环境及交通流线提供的建筑排布方案。期间，在规划布局设计工作开展中，需要根据场地流线既日照距离进行明确划分，确定地方采光朝向与日照强度标准后，再针对性提供节能措施，以此巩固建筑功能舒适度。例如，在我国北方建筑地域气候变化明显，且多数时间温度较低，由此可知北方建筑在规划布局方面，更倾向于坐北朝南的建筑形式，以此提升日照强度，并在此基础上提供保温系统施工等措施，满足地方在冬季节能的要求。另外，在场地规划布局期间，还需要考虑建筑通风等方面的要求，如此才能确保在日照期间通过开窗等措施，有效置换室内空气并提升日照辐射强度，以此提升建筑舒适度。

3.2 建筑体量的优化

建筑能源损耗与介质的接触面积存在直接关联性，若建筑体量较大且具备大窗等建筑形式特点，则势必会导致室内热能消耗迅速，促使室内能源消耗加剧，影响建筑节能理念的有效落实。所以在北方严寒地区建筑设计时，需要有效考虑建筑体量的问题，并拟定建筑模型计算，才能确保节能工作落实完善。而南方建筑设计中，建筑舒适度最直接的影响指标是夏季防热工作，故而与北方建筑恰恰相反，南方建筑需要更大的室外环境接触面积，以此降低室内温度，确保室内居住环境满足需求。所以，在落实建筑节能设计工作期间，必须根据地域气候与外部环境等因素综合分析，才能避免节能设计工作落实价值性不高的问题出现。

4 结束语

基于地域气候与外部环境特点落实建筑采光节能设计工作，不但能够有效降低城市功能在资源消耗方面速率，以此为可再生能源研发提供足够的缓冲空间，同时更凭借资源消耗的降低，有效提升了地方能源企业的经济效益，也有效降低了用户的经济成本，保障了城市可持续发展概念的落实。故而，在论述地域气候和外部环境的建筑采光节能设计期间，必须明确建筑采光节能思路的差异性，才能为后续建筑功能体系的构建提供良好参照。

参考文献

[1]芦峰.基于地域气候和外部环境特征的建筑采光节能设计[J].中国科技投资，2017（20）.

[2]郑丽波.试析基于地域气候和外部环境的建筑采光节能设计[J].中国科技投资，2016（27）.

[3]曾冠梅.浅谈建筑设计中整体采光节能设计[J].低碳地产，2016，2（16）.

[4]张汉平.建筑艺术的自然采光与环境节能设计研究[J].艺术教育，2017（3）：215-216.