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分析传统建筑技术在现代建筑节能设计中的应用

作者:原创论文网 时间:2018-09-03 14:23 加入收藏

  摘要:建筑设计质量与人们的日常生活息息相关。随着节能理念的不断深化, 节能已经成为现代建筑设计的主要要求之一。基于此, 文章主要针对建筑节能设计的必要性进行分析, 并分别从自然通风方面、遮阳防晒方面以及气候适应性方面, 逐一分析传统建筑技术在现代建筑节能设计中的应用流程, 以期为实际的建筑节能设计工作提供良好的理论参照, 使其更加符合人们的多样性要求。

  关键词:传统建筑技术; 节能设计; 自然通风;

建筑节能

  传统建筑设计以建筑功能、建筑质量为关键点。但随着可持续发展要求的不断泛化, 建筑能耗逐渐发展为当前社会的热点问题之一。节能设计作为实现建筑可持续发展的基本途径, 其要求建筑设计师摒弃传统设计思维, 将各种节能设计技巧引入实际的设计工作中。由于我国节能设计是我国传统建筑技术的主要特征之一, 因此, 可以通过运用传统建筑设计的方式, 提升现代建筑设计的节能性水平。

  1 开展建筑节能设计的必要性

  就当前建筑行业而言, 开展建筑节能设计的必要性主要体现在以下几方面:第一, 建筑行业的发展要求。随着城镇化进程的不断加快, 我国建筑行业的发展也逐渐达到了较高的水平。与此同时, 人们对建筑产品在功能、质量方面的要求也变得越来越高。针对这种状况, 开展节能设计可有效满足人们的实际需求;第二, 建筑能耗状况。面对日益短缺的资源现状, 建筑的能耗对资源应用状况带来了一定的压力。为了改善当前资源窘境, 促进可持续发展目标的实现, 需要通过节能设计的方式, 降低建筑能耗, 充分提升建筑设计的合理性。

  2 传统建筑技术在现代建筑节能设计中的应用

  2.1 自然通风方面

  在传统建筑设计中, 由于生产工具相对不足, 因此人们常常会利用自然风改善建筑的外部及内部环境。为了实现节能目的, 可以将这种自然通风传统建筑技术引入到现代建筑设计工作中来。具体而言, 自然通风传统建筑技术在现代建筑节能设计中的应用体现为:

  1) 建筑选址

  在选址过程中, 低洼区域很容易产生静风, 虽然该区域的风速符合人们的居住需求, 但由于低洼处上部空气层流动频率较低, 因此常常会产生空气污染。若于低洼处选址, 可能会威胁人们的身体健康;而隘口、山顶位置的风速较大, 不符合人们的日常生活需求。因此, 在选址设计中, 为了更好地利用自然风, 可以将顺应夏季主导风向、受冬季主导风向影响微弱的区域作为建筑选址所在地。

  2) 建筑结构

  在建筑结构方面, 具有运用自然通风提升建筑节能水平的传统建筑技术主要包含以下几种:第一, 高差通风技术。在设计过程中, 参照整体设计要求分别于不同楼层内部留下适当空间, 借助空间产生的空气压力差改善建筑的通风状况;第二, 屋顶通风技术。屋顶通风技术于建筑屋顶与墙壁之间设置了一定尺寸的缝隙。当夜间室外温度降低后, 建筑内外形成一定温度差[1]。此时, 随着热空气的上升, 屋顶与墙壁之间的通风口可以与窗户等相关通风口, 共同组成一个完整的通风交换系统, 为人们提供更加良好的建筑室内环境。

  3) 天井

  在传统建筑设计工作中, 设计师还会运用天井这种传统建筑技术改善建筑的通风质量。其中, 单天井主要发挥引风功能, 在建筑中, 自然风经由天井被引致建筑室内环境中。但基于这种传统建筑技术的设计模式缺少出风口, 自然风无法在建筑中实现循环。而双天井的应用则在建筑区域构成一个完善的通风系统, 自然风由其中一个天井引入, 并从另外一个天井排出。此外, 多天井也可以产生良好的通风效果。位于中央位置的天井负责引风, 而处于其他区域的天井则承担排风功能。与单天井、双天井通风系统相比, 多天井通风系统更加灵活, 且在密集型建筑中的适用性较好。

  通过对现代建筑设计要求的分析可知, 天井等传统通风建筑技术是伴随传统建筑共同存在的。完全参照传统建筑设计引入天井等技术并不可行。因此, 现代建筑设计可以将自然通风传统建筑技术作为基本参照, 结合现代设计要求对其进行适当调整, 进而改善现代建筑的能耗效果。例如, 可以将建筑结构自然通风技术作为参照, 分别于现代建筑的垂直方向、顶部方向等位置增设通风口, 使得建筑内部形成一个完善的通风系统。其中, 位于建筑垂直墙壁上的通风口发挥引风功能, 随着夜晚室内外温差的产生, 室内热空气自上部通风口向外排出, 进而有效改善室内的空气环境。

  2.2 遮阳防晒方面

  1) 空间设计

  沙漠干旱气候区域、热带海洋性气候区域均对建筑的遮阳设计有着较高的要求。当建筑遮阳设计不到位时, 人们通常需要安装空调等方法降低室内温度, 进而产生大量能耗。为了改善这种现象, 传统建筑运用增设围廊、回廊等方式, 合理优化建筑空间结构, 强化建筑空间的遮阳效果。以我国著名的四合院为例, 在建筑设计中, 设计师运用回廊、庭院的组合, 增加空间中的阴影区域。

  2) 规划布局

  在规划布局方面, 通过提升建筑密集性的方式改善遮阳效果无疑是我国传统建筑技术的代表性精髓。随着建筑密集程度的增加, 建筑群内部的阳光照射区域将随之发生降低, 因此, 这种规划布局方法在发挥遮阳防晒功能的同时, 也影响了建筑部分房间的正常光照[2]。因此, 密集规划局部技术的适用范围相对较低。

  3) 构件设计

  在构件方面, 传统建筑主要采用以下几种技术开展建筑设计工作:第一, 复杂窗框设计技术。通过引入雕刻等花样的方式, 提高窗框的复杂程度, 进而阳光的照射强度;第二, 凹式设计技术。在处理建筑门窗时, 传统建筑会通过凹陷处理门、窗的方式, 将建筑墙体转化为门窗的遮蔽物, 进而产生良好的遮阳效果。具体而言, 遮阳防晒传统建筑技术引入现代建筑设计的方法为:降低建筑高度, 以避免阳光直射高层建筑造成室内温度剧增;控制建筑的东西向间距, 并借助不同建筑的影子减少外墙吸收的热量;于建筑表层增设屋檐结构, 以起到良好的遮阳效果。

  2.3 气候适应性方面

  1) 材料选择。我国广袤的地理环境造就了南方、北方迥异的气候环境。对于处于不同气候环境中的人群而言, 参照当地气候条件开展建筑设计是实现节能设计的必要前提[3]。通过对传统建筑设计的分析可知, 为了体现气候适应性, 北方地区多采用保温效果好的土坯作为建筑的基本材料, 而南方地区则运用竹子、各类树木进行房屋设计与修缮。这些材料选用方法充分体现了节能设计的本质。

  2) 构造设计。在构造处理方面, 南方地区传统建筑多通过双层屋檐设计改善内部通风, 借助探出长度较大的屋檐减少夏季炎热天气对建筑室内环境产生的影响。因此, 为了提高节能效果, 现代建筑设计应充分运用气候适应性技术, 参照当地气候条件特征, 提高现代建筑设计的合理性, 缩减建筑所需的经济成本和能耗。

  3 结论

  通过上述分析可知, 现代建筑的能耗问题是当前影响建筑领域解决资源问题的关键。为了实现节能设计目的, 可以将传统建筑技术引入实际的现代建筑设计中, 在满足人们对建筑空间舒适度、低能耗等需求的同时, 增强对自然风、太阳光的运用, 有效减少建筑产生的能耗, 设计出具有良好节能性能的新型建筑, 为我国建筑设计行业的良性发展奠定良好的技术基础。

  参考文献
  [1]苑晨钢, 刘原平.谈传统建筑技术在现代建筑节能设计中的应用[J].山西建筑, 2014, 40 (30) :193-194.
  [2]周志广.传统建筑技术在现代建筑节能设计中的实践分析[J].中华建设, 2017 (5) :144-145.
  [3]曾军.传统建筑技术在现代建筑节能设计中的应用[J].科技展望, 2017, 27 (20) :40-46.

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