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建筑平面体形设计中的节能问题

2019-04-16白国友

科学与技术 2019年17期
关键词:节能设计结构设计建筑工程

白国友

摘要:在现代化社会发展中,建筑工程以各种形式不断涌现,加快了城市化进程,也加大了能源的消耗。能源的供给使用与社会经济的发展已成为社会的主要矛盾之一。为了缓解这一矛盾,我們在实际工作中必须要采取措施提高资源能源的利用率,采用节能技术对建筑工程进行设计,即对建筑平面体形进行合理的设计,这样才能够保证建筑工程达到节能的目的,实现社会经济的可持续发展。

关键词:建筑工程;结构设计;平面体形;节能设计

1建筑节能的概述

1.1建筑节能的含义

所谓建筑节能也就是在建筑工程设计与建设过程中,充分发挥资源能源作用的过程,该过程一般指的是对生态环境的保护,是实现社会经济可持续发展的重要举措。但是从当前我国发展现状来看,设计者在对建筑工程进行节能设计的过程中,依然采用的是较为传统的设计模式,也就是按照国家相关规定要求,选用一系列节能性的材料、设备对建筑工程进行设计,并且要求在设计过程中严格按照工作流程进行。因此每一个设计方案以及施工者在对建筑工程建设的过程中,都对建筑节能有不同的概念,这就需要在实际设计过程中,设计者应当从建筑的平面体形出发,采用最科学合理的节能技术,使工程达到节能环保的目的,实现我国可持续发展。

1.2建筑平面体形设计的分析

建筑平面体形的设计是建筑整体结构设计的重要组成部分,其设计的质量直接关系到建筑的美观性以及质量。在对建筑平面体形进行设计的过程中,设计者一般需注意两个方面,即建筑空间与建筑功能,只有对这两个方面全面分析,才能够保证其设计的美观性,给人们留下深刻的印象。如今,大多数设计者在对建筑结构进行设计的过程中,都非常注重建筑平面体形设计,要求他们在实际操作中尽量保证所有的特点。但也存在着一些因素影响到建筑平面体形设计,例如当地风俗习惯、宗教信仰等。因此在实际设计过程中,设计者还必须要对建筑平面体形赋予一定的内涵。

2平面体形节能的设计原则

2.1建筑体形组合原则

有效的组合设计对于实现建筑的节能效果也是有着很大意义的。如在对建筑的外墙平面设计中,可以通过对单元之间外墙的相互结合,来减少整体外墙所占面积,实现土地资源的合理有效规划。但这种组合设计必须要在符合消防、景观等要求的基础上进行有效重叠组合,并且要注意西山墙的设计,要尽量减少夏季西晒而增高建筑室内温度,增大空调负荷,而不利于实现节能效应。

2.2建筑体形整体原则

建筑体形整体原则是指,在建筑结构设计的过程中,为了防止建筑结构平面出现变形或者过度分割的情况,人们必须要保障就按照平面体形的整体性,这不仅有利于建筑美观的设计,还可以保证建筑结构的施工稳定性。建筑体形整体性是当前建筑设计中一种较为典型的设计观念,它可以根据建筑结构形式的不同要求,对建筑结构的形式进行设计安装不同的安排。而且除了对建筑结构的统一性进行了简单的要求以外,我们还要对建筑结构的个性化体系设计进行控制,使其在满足建筑节能设计,保障建筑结构的施工质量以外,还符合当代建筑个性化设计的标准,使其建筑平面体系的整体性富有当前社会的色彩。

2.3建筑体形定量原则

21世纪的建筑设计应注意对环境的影响及环境对建筑使用带来的制约和作用,并应十分强调必要的定量控制,以贯彻建筑业的节能和可持续发展。一般而言,高层建筑的FO/VO一般控制0/10-0.15在之间,对于高密度聚居区的建筑开发、环境控制和小气候改善,应将FO/VO 列入建筑设计技术指标,以控制高能耗区域的节能状况,意义甚大。

3基本平面形状的节能效果

3.1体形系数分析

从体形系数FO/VO的计算值可以看出,圆形的FO/VO最小,三角形最大,FO/VO与nl和B成反比,即多边形边数越多其FO/VO成递减关系。显而易见,以体形系数来评价,其对节能的意义顺序为:圆、多边形、正方形、长方形、三角形,圆和多边形为推荐平面形状,三角形对节能不利。

3.2辐射得热分析

建筑物所处的室外环境并不是只与温度有关,尚与太阳辐射、风、雨等有关。其中太阳辐射是主要因素,建筑的外立面由于朝向不同其得到(或失去)的太阳能量也不同。以太阳辐射得热而论,正方形比长方形更合理,南侧较长的长方形平面形状的得热将较大,因此建筑师在外墙面积相同的情况下应尽量扩大南立面减小北立面。

3.3 传热理论分析

从建筑传热理论分析,一个室内空间如果所形成的角越多,那么由于热桥、传热方式变化,其传热就越快。因此,建筑师在选择平面形式时,除了要讨论FO/VO外,尚应充分考虑角系数问题,以尽量少的角系数为好。

3.4体形的风流分析

建筑的不同平面形态将会使室外风环境对建筑的影响产生不同的反应,以增加建筑通风为目的的夏季而论,尽量大的迎风口正压区域会使建筑接受更多的风量,可以为改善室内通风条件创造良好的外部条件,增加(或削弱)迎风面的方法。

4结束语

总而言之,将建筑节能设计理念应用到建筑平面体形设计中,不仅有利于我国建筑行业的发展,还可以有效的提高建筑结构的质量。但是,由于目前我国大部分施工企业对建筑节能设计还不够重视,而且其设计技术还不够完善,因此在我们在对建筑平面体形设计的过程中,还存在着许多问题,我们还要在不断的实践过程中,对其进行相应的改进和完善,才能为我国的建筑节能设计提供更加广阔的发展空间。

参考文献

[1] 李益华.对建筑工程节能设计的探索[J]. 今日科苑. 2010(08)

[2] 谢晓菲,张晓燕.浅谈建筑节能设计及措施[J]. 科技信息. 2011(20)

(作者身份证号码:230202198710112019)

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