關(guān)于建筑平面體形設(shè)計中的節(jié)能問題分析

張斌

摘要：隨著社會的不斷發(fā)展，人們無節(jié)制的向自然界索取各種資源，對自然生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞，阻礙了我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，因此，節(jié)能環(huán)保的觀念在近幾年逐漸被推廣到各個生產(chǎn)工業(yè)領(lǐng)域。建筑行業(yè)作為近幾年的熱門行業(yè)，自然也將節(jié)能的概念完美的融合在平面體形設(shè)計當(dāng)中。本文主要對建筑平面體形中的節(jié)能問題進行分析，提出了幾種節(jié)能手段的運用，旨在為同行提供參考，促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計：平面體形

人們的正常生活、生產(chǎn)活動，各種工業(yè)生產(chǎn)制造，各種工程設(shè)施建造都需要運用到大量的資源，著希望資源的來源多數(shù)產(chǎn)于大自然。因此，為了不斷加快社會的發(fā)展，人們也不斷的向自然界索取各種能源，長期下來，自然環(huán)境遭到了無情的破壞，很多不可再生資源面臨著枯竭的危機，人們逐漸意識到，繼續(xù)下去會加劇人與自然之間的矛盾，增加各種自然災(zāi)害的發(fā)生頻率，不利于國家的可持續(xù)發(fā)展，因此，節(jié)能減排的的戰(zhàn)略開始推行，逐漸融入到各行各業(yè)中。建筑行業(yè)作為一種重要的工業(yè)生產(chǎn)，在建筑施工中會浪費大量的原材料，如果再不注意節(jié)能減排，到最后，建筑行業(yè)必將走向凋零。建筑的平面體形設(shè)計是決定著建筑物整體結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容，在平面體形設(shè)計中融入節(jié)能觀念是十分必要的。以下就對平面體形設(shè)計中的節(jié)能問題進行了簡要的闡述。

l、建筑平面體形概述

建筑平面體形的概念和容易理解，從字面上就可以看出，建筑平面體形就是建筑物的平面形狀。建筑平面體形系數(shù)主要是指直接與空氣接觸的面積與建筑物表面積的比值，對建筑平面體形系數(shù)進行分析統(tǒng)計，可以幫助工程師很好的掌握建筑物整體結(jié)構(gòu)的合理性。其比值與耗能呈反比，系數(shù)越小，所消耗的能源越少。所以，為了使建筑物達到節(jié)能的目的，合理的對建筑平面體形進行分析計算使非常有效的手段。

2、平面體形節(jié)能的設(shè)計原則

將節(jié)能的理念融入到平面體形當(dāng)中有一定的難度，不僅要保障建筑物整體結(jié)構(gòu)的和諧性、美觀性，還要保障節(jié)能設(shè)備與建筑物的而其他功能完美的結(jié)合，為了達到節(jié)能的效果，設(shè)計師在設(shè)計過程中可以遵循以下三方面的基本原則：

2.1建筑體形整體原則

在建筑施工中，保障建筑物的整體性是非常重要的原則。因為建筑物整體性的好壞，決定了建筑物的穩(wěn)固性。我們都知道建筑施工包含很多環(huán)節(jié)，將各環(huán)節(jié)有機的銜接在一起，形成一個整體，不僅可以增強建筑物的穩(wěn)固性，而且還促使了就愛你住無的美觀。如果個施工環(huán)節(jié)之間不恩能夠進行合理的銜接，就導(dǎo)致了建筑物在使用當(dāng)中，結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)變形現(xiàn)象，嚴重點甚至?xí)斐山Y(jié)構(gòu)坍塌，嚴重威脅人們的生命安全。建筑體形的整體性可以站在全局的角度分析各個工程環(huán)節(jié)的可行性，面對不同的施工問題作出及時的調(diào)整，從而在保障工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了節(jié)能的設(shè)計，符合現(xiàn)代化的建筑設(shè)計標(biāo)準。

2.2建筑體形組合原則

上面我們曾經(jīng)提到過，建筑物最外層的面積越小，越可以減少能源的消耗，增強了節(jié)能的效果。實現(xiàn)建筑體形的組合原則，就可以合理的控制建筑外墻的平面設(shè)計，從而實現(xiàn)有限資源的合理配置，達到節(jié)能的效果。雖然這種原則具有很好的節(jié)能效果，但是，其在具體的實施過程中存在著一定的局限性，只有在符合消防、環(huán)境等外在因素的要求上才能進行優(yōu)化組合。而且由于地理環(huán)境的原因，一般西墻所受的太陽輻射較比其他方位要高，所以要注意對西墻溫度的合理控制，減少空調(diào)的負荷。

2.3建筑體形定量原則

21世紀的建筑設(shè)計應(yīng)注意對環(huán)境的影響及環(huán)境對建筑使用帶來的制約和作用，并應(yīng)十分強調(diào)必要的定量控制，以貫徹建筑業(yè)的節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展。一般而言，高層建筑的FO/VO_般控制0/l0一0.15在之間，對于高密度聚居區(qū)的建筑開發(fā)、環(huán)境控制和小氣候改善，應(yīng)將FO/VO列入建筑設(shè)計技術(shù)指標(biāo)，以控制高能耗區(qū)域的節(jié)能狀況，意義甚大。

3、體形形態(tài)節(jié)能控制

在建筑的平面設(shè)計中要注意對體型形態(tài)的設(shè)計，因為體形形態(tài)的設(shè)計關(guān)系到了建筑的基本框架的結(jié)構(gòu)，這也就使得建筑的形態(tài)的受到很多因素的影響。這種影響主要包括城市的歷史文化以及建筑的藝術(shù)感和設(shè)計師的個人才能的發(fā)揮等。建筑設(shè)計中對體形設(shè)計的內(nèi)容有明確的規(guī)定，不同的框架結(jié)構(gòu)都有其獨特的設(shè)計方式，很多設(shè)計的理念不能一概而論，還是要從實際出發(fā)，才能實現(xiàn)建筑物的節(jié)能作用，降低對建筑材料的消耗，從而也提高了建筑的低碳性和環(huán)保作用。

從對建筑設(shè)計的研究我們知道，平面設(shè)計中對建筑的體態(tài)的分析并不全面，所以為了提高建筑設(shè)計的水平，使得建筑更具有環(huán)保性能，可以采用不同的建筑理念進行分析，并從而多個方案中總結(jié)最具有節(jié)能性的方案，然后在根據(jù)這個方案，進行建筑的平面設(shè)計，這樣就可以從設(shè)計的角度提高建筑的節(jié)能性。

4、基本平面形狀的節(jié)能效果

要實現(xiàn)建筑的節(jié)能環(huán)保，就必須從建筑設(shè)計出發(fā)。那么在建筑設(shè)計中我們還應(yīng)該注意什么，這是我國建筑設(shè)計人員應(yīng)該重點討論的問題。建筑工程對土地的占用和建筑材料的消耗比較大，所以可以從這兩個方面進行基本的平面的設(shè)計，通過平面設(shè)計我們可以更直觀的觀察到建筑所產(chǎn)生的消耗情況。

4.1體形系數(shù)分析

從體形系數(shù)FO/VO的計算值可以看出，圓形的FO/VO最小，三角形最大，F(xiàn)O/VO與rd和B成反比，即多邊形邊數(shù)越多其FO/VO成遞減關(guān)系。顯而易見，以體形系數(shù)來評價，其對節(jié)能的意義順序為：圓、多邊形、正方形、長方形、三角形，圓和多邊形為推薦平面形狀，三角形對節(jié)能不利。

4.2輻射得熱分析

建筑物所處的室外環(huán)境并不是只與溫度有關(guān)，尚與太陽輻射、風(fēng)、雨等有關(guān)。其中太陽輻射是主要因素，建筑的外立面由于朝向不同其得到的太陽能量也不同。以太陽輻射得熱而論，正方形比長方形更合理，南側(cè)較長的長方形平面形狀的得熱將較大，因此建筑師在外墻面積相同的情況下應(yīng)盡量擴大南立面減小北立面。

4.3傳熱理論分析

從建筑傳熱理論分析，一個室內(nèi)空間如果所形成的角越多，那么由于熱橋、傳熱方式變化，其傳熱就越快。因此，建筑師在選擇平面形式時，除了要討論FOrVO外，尚應(yīng)充分考慮角系數(shù)問題，以盡量少的角系數(shù)為好。

4.4體形的風(fēng)流分析

建筑的不同平面形態(tài)將會使室外風(fēng)環(huán)境對建筑的影響產(chǎn)生不同的反應(yīng)，以增加建筑通風(fēng)為目的的夏季而論。盡量大的迎風(fēng)口正壓區(qū)域會使建筑接受更多的風(fēng)量?？梢詾楦纳剖覂?nèi)通風(fēng)條件創(chuàng)造良好的外部條件，增加迎風(fēng)面的方法

5、結(jié)束語

總而言之，將建筑節(jié)能設(shè)計理念應(yīng)用到建筑平面體形設(shè)計中，不僅有利于我國建筑行業(yè)的發(fā)展，還可以有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。但是，由于目前我國大部分施工企業(yè)對建筑節(jié)能設(shè)計還不夠重視，而且其設(shè)計技術(shù)還不夠完善，因此在我們在對建筑平面體形設(shè)計的過程中，還存在著許多問題，我們還要在不斷的實踐過程中，對其進行相應(yīng)的改進和完善，才能為我國的建筑節(jié)能設(shè)計提供更加廣闊的發(fā)展空間。

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