基于自然气候影响下的建筑节能设计

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1、基于自然气候影响下的建筑节能设计荆州市城市规划设计研究院湖北荆州434000【摘要】自然气候是关系到人类住宅建筑设计的重要因素，建筑必须注重形态布局设计与当地气候条件相适应，才能展现建筑的灵活性和可持续性等特点，笔者根据多年工作经验，探讨适应自然气候特征的建筑形态布局设计。【关键词】气候；建筑形态；建筑设计现代建筑为提高使用舒适性与节能性，设计时最大限度考虑利用自然资源，来为人们提供适用与高效和自然环境相协调的生活空间。1自然气候与建筑形态布局设计的关系自然气候括日照、风向、气温、湿度等相关要素，这些要素会影响到现代建筑的形态布局设计。建筑形态布局设计中应

2、考虑自然气候的重要影响，特别是要能够抵挡气候灾害的影响。如我国北方多寒冷地区的建筑更强调保暖，应合理设计楼栋朝向，保证更多的日照时间；而南方温和多余地区要注重雨水气候的影响，建筑设计应注重排水方便，避免洪涝。在现代建筑强调绿色、节能、可持续发展的前提下，开发利用自然气候条件是总的发展趋势。该思路主要考虑到建筑所在地IX的太阳辐射情况、风向、风速、温度、湿度和常年降水等，从微观和宏观方而服务于居民生活，居民的热舒适度和建筑的能耗标准等因素。2气候导向下的建筑设计案例某建筑综合体建于我国高纬度地IX，设计要求建筑须达到对该地区自然资源的合理开发和利用，并体现建

3、筑造型的美观、大方、简约等。该区域昼夜温差大、日照充足，平均气温较低，常年降水充足，植被较好。太阳热辐射和采光角度是高纬度地区该建筑的使用舒适度的自然影响因素，该综合体建筑设计时为后期能更节能、更经济的运行，朝向及建筑布局设计吋保证建筑的日照(采光和采暖)的需要，采取止采光的设计方式，使建筑在严寒季节吋，能有更长时间的H照，产生更多的热量,并采用建筑外围保温技术，减少建筑外围热量的散失；风向风速也是影响建筑形态设计的重要因素，低温严寒季节情况下，只有使风速与热交换降至最低、减少风速对建筑的破坏的同时，才能保证建筑内温度。而我国北方高纬度地区大多区域降雪或低

4、温严寒情况较多，低温天气不仅会带走建筑更多的热量，还会对建筑荷载造成一定的影响。3气候影响下的建筑设计思路建筑形态布局设计应符合所在区域的相关标准，冋吋应考虑到所在区域的气候特征如温度、风向、风速和太阳光照，关注太阳辐射和主导风的影响。因此，在北方寒冷较多的地区，综合考虑后选择南北立而长东西立而短的建筑形体，适应太阳辐射状况的影响，并且在建筑墙体做好保温措施，通常将墙体的热传导系数控制在0.1W/(m•K)-0.2W/(m•K,窗户的热传导系数为0.8W/(m•K)以下，现代外墙保温技术的应用中要求更高，以尽量减少建筑的热损失

5、，保证建筑所需的充足热量的同吋，减少了建筑的能耗。3.1主导风向的利用主导风向是直接影响冬季住宅室内的热损耗及夏季室内的自然通风的因素。从住宅群的气流流场可知，住宅长轴垂直主导风向吋，各幢住宅楼栋之间产生涡流，会影响自然通风效果。因此，应避免住宅长轴垂直于夏季主导风向，从而减小前排楼栋对后排通风的不利影响。在实际设计运用中，应根据tl照和太阳辐射将楼栋基本朝向确定后，再进一步核对季节性主导风向，此吋会出现主导分享与建筑朝向形成夹角的情况。从单栋楼体的通风条件来看，房屋与主导风向垂直的效果是最好的，但是从整个住宅群来看，这种情况并不完全有利，而希望形成个角度

6、，来让各排住宅楼栋都有比较满意的通风条件。在建筑节能设计中，建筑群应该满足良好的通风性能，常见的建筑群布局方式冇行列方式、并列方式、错列方式、斜列方式、周边方式以及自由排列方式。为防止产生涡流区域，通常采用前后错列，后低前高的方式提高通风质量；在高层建筑群中，建筑总体排列问错列方式可使通风效果更好。对于风向的利用在建筑群设计吋应根据具体情况设计布置。3.2太阳辐射的利用与建筑保温太阳福射会对建筑产生热能，因此建筑朝向应与太阳福射方向一致，冋吋采取错位方式进行楼栋的布置，控制太阳直射时间与辐射强度。选择合理的建筑朝向，是保证建筑物良好的保温和通风的基本前提，

7、在建筑设计吋，朝向的选择应尽可能得利用光照，使建筑有良好的保温性能，降低能量损耗，并保证一定的通风效果。综合考虑后，我国大部分地区建筑设计采用南北走向，通过充分利用自然气候条件，可以满足建筑节能的要求。通过建筑最佳朝向的确定后，可得到建筑在•一定7气候下所受福射能力。为提高建筑的保温性能，设计时通常采用隔热技术的外围护结构，隔热屋顶等等。在围护结构(包括屋顶、外窗、门窗等)单薄、保温不足的建筑易受室外低温的影响，从而导致内表面温度过低，引起结露、长霉、潮湿，使室内热环境恶化。从保证室内适当的热环境，以及从降低建筑物传热热损失的角度出发，建筑物都需加强保温。

8、通过提高建筑墙体材料自身保温性能可以改善整个墙体保温性能。采用外墙