湿热条件下的建筑立面节能设计论文_王文祥

湿热条件下的建筑立面节能设计论文_王文祥

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摘要:随着我国经济的发展,科技的进步,我国建筑行业获得了更好的发展空间,因此人们对建筑也提出了更高的要求。现代化建筑立面不再是以简单的点线面形式呈现在大众面前,而且我国正在大力倡导可持续发展战略,注重生态环境的保护,特别是在湿热条件下,更需要对建筑立面进行多角度分析,进而使建筑立面更加节能环保。因此本文对湿热条件下的建筑立面节能设计进行分析,希望能够为相关从业者提供参考意见。

关键词:湿热条件;建筑立面;节能设计

据相关调查显示,在世界上许多国家中,建筑行业的能源消耗都在本国能源消耗中占有较大比重,正因如此,实现建筑生命周期的节能设计,已经是全世界共同关注的焦点内容。对于建筑体系来说,一般是由多项部分组合而成的,包括围护体系、空间体系以及结构体系等。围护体系能够将室内外空间进行隔离,使室内外环境达到平衡状态。以建设设计的视角而言,建筑立面能够彰显出建筑的美学价值,还能体现出建筑的表现力;以工程学的视角进行分析,建筑外墙是围护结构中重要的组成部分,能够维持建筑内外环境的舒适性与稳定性。所以,建筑结构技术会对建筑节能降耗起到决定性影响。也就是说,建筑立面设计要在功能性与艺术表现力中达到平衡,将艺术与技术进行完美的统一。好的立面设计不但能使室内环境更加舒适,还能为改善城市生态环境做出突出贡献。在湿热条件中,影响建筑热环境的因素有很多,其中包括高空气湿度、高空气温度以及强劲太阳辐射等等,因此希望通过本文的分析,能够找到湿热条件下建筑立面节能设计的有效策略。

1.湿热气候的特点

对于湿热气候来说,主要具备以下特点,包括风量小,日温差小,雨量大,温度与湿度较高等。而且最热的月份平均温度较高,湿度基本保持在60%左右。年降水量为1000毫米左右,以多云天气为主,因此阳光散射增加。我国重庆就是最具有代表性的湿热地区,年降水量能够达到1150毫米,而且一年四季的风量以静风为主,最热月份的平均温度为33摄氏度,湿度超过了70%,很少有日照。在此环境下,民众的居住环境多为潮湿,皮肤排汗比较困难,所以会给人造成不适。

2.湿热地区建筑立面的设计原则

在湿热地区中,控制建筑的热环境主要是为了降低温度与湿度,所以要避免太阳对室内环境进行直射,使室内外热交换能够顺利进行。而且还要重视自然采光的保护,在冷却时最好选择自然通风,避免使用空调。对于建筑立面节能设计来说,要从多方面进行考虑,减少环境因素给建筑立面设计造成的影响。能否设计出节能效果较好的建筑立面,会对建筑室内的舒适度、自然采光、通风效果、建筑能耗等产生深远影响。现阶段,我国在这方面的研究已经颇具成效,最主要的考虑因素就是建筑的地理位置、体量、结构形式、外部环境等,还包括建筑材料、窗墙比和遮阳情况等等。在湿热地区进行建筑立面节能设计应遵循以下基本原则:利用科学的办法减少建筑在白天的光照度,使建筑在夜间的散热能力得到提升;以建筑物所在地的气候条件为基础,调整建筑朝向,最主要的因素就是主导风向以及光照角度;对建筑机构热工性能进行改善,选择新型的隔热材料和施工技术;根据城市整体规划以及室内对于环境的要求,选择最合适的立面材质,保证材质发射率达到标准规范;通过科学的办法控制太阳光,确保阳光的照射深度足够,为建筑室内环境提供更多的自然采光,但要保证采光均匀,以满足室内要求为前提,有效控制太阳辐射的传热性;对风环境进行优化,保证室内风速稳定,能给人以舒适的感觉,并尽可能提升通风覆盖面积。

但有一点我们需要注意,那就是上述原则仅仅是指导原则,在实际过程中不可避免的会出现与技术的冲突。因此需要设计人员要以实际情况为主,对各个层面进行平衡,灵活应用节能设计原则,并找到最佳的契合点。

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3.湿热条件下的建筑立面节能设计措施

3.1提高墙体的隔热性能

对于隔热层来说,要选择最佳的隔热材料,这样能够对立面热工性能进行改善,使能源的应用效率得到提升。在湿热地区,建筑结构的隔热措施会对建筑节能效果产生决定性影响,其中主要的因素包括隔热材料的安装方式、厚度以及材料属性等。通过增加隔热材料厚度,能使隔热性能更加良好,但厚度的增加需要控制在合理的范围内,否则继续增加厚度取得的效果反而不明显。一般来说,外保温能够规避热桥,保温效果要好于内保温,除了使用聚苯乙烯、岩棉等传统隔热材料外,还可使用二氧化硅凝胶等新型材料。在过去的建筑立面节能设计中,设置隔热层、选择墙体材料等能够有效提升节能效果,使室内空间更加舒适。在实际过程中,要全面考虑能够对墙体绝热性能造成影响的因素,并做出有针对性的调整。

3.2合适的外墙反射率

在室内热环境中,外立面墙体的反射率会起到重要影响。在湿热条件下,建筑立面节能设计应使用反射效果良好的外部涂层,涂层颜色要尽量浅,这样的反射效果会更好,能够降低太阳辐射,并将阳光反射到空气中,这种方法在老旧房屋的节能设计中比较适合。但有一点需要注意,那就是在增加墙体热阻的同时,通过提升墙体反射率能够调节室内热舒适,但这种改善是有一定局限的,而且增加墙体反射率也会在某种程度上导致建筑周围的温度逐步上升,因此设计人员要在设计反射率上把握尺寸。

3.3双层通风玻璃幕墙

玻璃幕墙一般是由玻璃板与金属架构组合而成的,而且玻璃幕墙是透明的,不需要承担建筑结构负载,属于围护结构的一种。玻璃幕墙的种类多种多样,包括中空玻璃、夹层玻璃以及安全玻璃等。而且玻璃幕墙安装简单,外形美观,并能向室内提供充足自然采光,在建筑中得到了广泛应用。但玻璃幕墙也存在一些缺点,那就是即便能降低照明损耗,但也会使太阳辐射增加,让室内处于热负荷升高的状态。所以在对建筑立面进行节能设计时,最好选择双层通风玻璃幕墙。热量需要先进过双层玻璃后才能抵达室内,而且空气间层中温度的提升能够改善通风效率,与通风手段相配合,能够使室内外空气更好的循环。并且能够避免过多的热量进入室内,在湿热条件下尤其适用。

3.4慎用垂直绿化

在建筑立面设计中,很多设计人员都更加偏爱垂直绿化,不但能为建筑提供隔热效果,还能通过植物的蒸腾作用现热交换,降低城市的热岛效应。而且垂直绿化还能美化建筑,实现城市的生态修复。但经过专家学者的研究表示,垂直绿化也需要一定的生长环境,而且干燥环境更适合它们生长。在湿热地区,不仅要实现降温目的,还要除湿,但植物的蒸腾作用虽然能降低温度,但也会提升空气湿度。在湿热地区,至凉的方法是以自然通风为主,垂直绿化会影响通风效率,并影响建筑在夜间的散热效果。基于此,在湿热条件下的建筑立面节能设计中,设计人员要根据实际情况选择是否应用垂直绿化,不要盲目跟风。

4.结束语

综上所述,随着民众生活水平的提升,对于建筑节能设计越来越重视,因此这也是目前社会广泛关注的焦点。建筑立面是建筑中最重要的组成环节,在降低能耗、改善建筑方面起到了重要作用。因此本文通过对湿热条件下的建筑立面节能设计进行分析,不仅是为了达到节能降耗的目的,还希望为民众营造更加舒适的居住环境,使我国的建筑行业得到更好的发展。

参考文献:

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[4]董靓,王瑞.建筑节能设计[J].华中科技大学出版社,2016(12):46-48.

论文作者:王文祥

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/28

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