浅谈建筑设计中规划设计及节能设计的研究

摘要：在如今这个提倡低碳环保、节能减排的社会，就要将节能考虑到生活中的方方面面，那么，如何能够节能便成为各个领域的研究课题。本课题谨针对建筑的规划与设计来谈一下节能问题。

关键字：规划 单体设计 节能 绿色

中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：

前言

建筑领域，城区的规划和建筑单体的设计欠缺考虑，从而导致在后续的使用中高能耗现象愈发严重，浪费能源，影响节能。在上述情况下，建筑设计及规划的节能研究显得十分必要。

建筑规划

住宅规划设计应从建筑选址、建筑布局、外部空间设计、建筑朝向、建筑间距、冬夏季季风主导方向、太阳辐射等方面进行整体化、系统化研究，分析构成寒冷地区气候的决定因素，通过建筑的规划布局对自然因素进行充分利用、改造，形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。

一、建筑选址

1向阳建宅

在限定的地块内，住宅基地应选择在向阳的地段上，比如平地或南坡，为争取更多日照提供先决条件。

2避免霜洞效应

寒冷地区冬季冷气流容易在山谷、沟底、洼地等凹形地形聚集，形成“霜洞”，甚至会形成经常性的强冷气流，导致微气候恶劣。因此在选址时，应尽量避开这种凹形区域。

3避免辐射干扰

大面积的玻璃幕墙在夏季会反射大量的阳光辐射，从而造成局部地块夏季热负荷增加。所形成的光污染，也会干扰住户的正常活动，不利于身心健康。因此，选址应尽量避开上述区域，并运用绿化等手段削减其影响。

二、建筑布局

1合理争取日照

住宅的日照是最为重要的物理环境指标之一，国家对此有明确的规定。规划设计中常常采用日照间距系数的方法配合卫生视距等具体要求进行控制。在设计中，我们可以通过日照软件对规划设计进行初步测算，为设计提供了有力的技术支持。在实际的模拟中发现，板式住宅长度过长、布局不规则，高层点式住宅布置过密时，日照间距已不能作为衡量标准，采光不利，甚至不能满足基本要求。

2避风与通风

我国季风气候明显，寒冷地区中除新疆南部，大多数为典型的季风气候，冬季以西风、北风为主，夏季以东风、南风为主。在微气候营建中主要考虑冬季防风兼顾夏季通风。

三、建筑朝向

影响住宅建筑的朝向的众多因素当中日照和通风为最主要因素。而这两种因素与地理纬度、地段环境、局部气候特征等条件息息相关。所以选择建筑朝向就需要因地制宜。

目前东北地区建筑中“坐北朝南”似乎已成为良好朝向的标准。然而良好朝向的选择因素有：

(1).冬季有适量的阳光摄入室内，夏季减少太阳直射室内和早晚直射外墙面。

(2)．冬季避免冷风，夏季通风良好。在实际运用过程中，应当根据日照和太阳辐射情况将住宅的基本朝向范围确定后再进一步核对季节主导风。单栋住宅来看希望建筑与风向垂直最为有利，但从整个建筑群看，希望建筑与风向偏一定角度，让整排房都获得良好通风效果。根据上诉所说的两个方面选择适宜的当地的住宅的朝向。

四、外部环境设计

外部环境设计主要是指下届面的设计。外部环境设计在一定程度上可以有效低于冬季冷风侵袭，减少住宅单体的热损失；有效降低有高强度开发引起的夏季“热岛”现象，降低住宅的护结构的温度，同时为居民提供比较舒适的室外活动场地。因此合理的外部环境设计是住宅规划设计的重要组成部分。

1利用绿化冬季防风

在实际设计过程中可以发现仅靠建筑布局改善风环境是非常困难的，必须与其他手段配合。绿化防风布局灵活，又能美化环境，提高居民生活质量。合理的绿化设计往往可以做到一举数得。

2利用绿化水面等夏季放热，根据实际经验常见的方法有:

2.1室外地面尽可能采用透水，半透水材料。不透水材料表面尽量采用浅色或反射率较低的地面材料。并且尽可能的提供遮阳以供居民室外活动。

2.2室外绿化应注意植被的风适度，将数目、草地与水景设计有机结合。室外绿化设计是小区设计的重点。植物物种的多样性能更好的发挥其生态功能。夏季绿化减少住宅吸热方式主要有高大乔木遮阳或爬藤类食物覆盖建筑表面。较大面积的草坪及灌木则对局部渗透和潜热的影响明显。建筑绿化可采用“多层次绿化”分别对底层、地面层、中层、墙面、屋顶等多个层次进行不同的绿化设计。

2.3水面的应用

人类对水的亲近感是与生俱来的，因此很多小区都以水体作为重点。形成一定规模的水面在蒸发过程中会带走大量的热量，位于水面附近的住宅可以直接收益。但值得指出的是我国寒冷地区基本都处于缺水地区。所以利用自然水面或采用中水为景观用水是比较合适的。

建筑单体节能设计

五、建筑体形系数

建筑体形系数是建筑物解除大气室外的表面积与其所包围体积之比。建筑的体形系数越小，其能量流失越小。因此建筑的设计在寒冷地区宜采用简洁规整的形体和表面，因为错接和点式建筑都会将大面积的外界面，造成热量损失。我国的建筑节能设计标准对于住宅的体形系数做了明确的规定，超过0.3的住宅单体会对节能带来较大的负面影响。耗能情况与体型系数并不是呈简单的线性关系，而是与气温、日照、朝向、维护结构等多方面的因素息息相关。

1平面设计

建筑平面的合理设计需要控制平面的凸凹，节点，特殊部位采光保温，进深的合理性等等。

1.1凸凹变化

一般受到气候影响，南方下热冬暖等地区多考虑通风散热，建筑平面灵活变化多，但在北方寒冷地区则不宜有过多的凸凹，否则会是外墙面积增大，增加耗能。

1.2特殊部位采光和冷桥处理

设计应充分考虑和利用向阳的墙面，使阳光得到充分的采集和利用。另外建筑的冷桥应加以重视，防止冬季的热量沿冷桥散失。

1.3进深选择

建筑的进深也是受到多方面因素的影响，地域，日照，气候等。南北方目前的建筑尤其是住宅进深不进合理，理论上进深由8米增加到14米，建筑采暖指标降低11%―33%。所以要综合考虑采光，通风和节能的相互关系进行定位。

2空间设计

空间的设计准则是要综合考虑一下几点：a.室内环境舒适度和可用度；b.视觉艺术效果；c.过渡空间的设置；d.物理参数的考虑。在这些之中，后两项都和节能息息相关，过渡空间会影响内外空气的接触，从而影响节能。而物理参数则更加直接的关系到日照通风等方面的节能问题。

3通风设计

3.1人工通风

这个通风方式大家司空见惯，风扇，空调，排气扇，再加上房间的门窗通风口，则组合成为人工通风的标准通道和流程。

3.2自然通风

自然通风是建筑单体设计中重要的绿色手段之一，它包括热压通风，风压通风。

3.2.1风压通风

风压通风具有风力大，通风效果明显的特点，但是受自然风的影响很大。在建筑物的迎风面上会产生正压，在建筑物的背风面上会产生负压，建筑物通过开窗使正负压之间形成通路，就会产生通风。

3.2.2热压通风

热压通风的效果与空气的温度差和通风口的高差有关，通风口的高度差越大，通风效果越好。另外，加大室内外温度差也有利于改善热压通风的效果。

4遮阳

虽然经过平立面设计，朝向布局的安排，随着季节变化，太阳的位置和角度变化，总会使固定的建筑产生一定的节能制约，因此遮阳作为一种建筑附加物甚至是灵活转化变动于建筑之上的部件，得到了广泛的应用，也取到了很好的节能效果。遮阳的作用包括冬季的积极采纳阳光和夏季的阻挡阳光.

5表皮处理

双层幕墙正逐渐成为节能建筑外墙处理的一种趋势。双层幕墙可以形成一个空气层有利于提高外维护结构的保温隔热性能。另外，也有将空调与空气层相结合的做法，利用双层幕墙的空气层形成室内温度的保护层。

六、结语

建筑节能是个系统的工程，需要从不同方面、不同阶段通过不同专业的工程师共同合作才能达到最优化效果。然而，毋庸置疑的，建筑设计在其中起了决定性的作用，它是整个系统工作的主导。在建筑的规划设计初始阶段如果回避了节能这个要素，在随后的设计中再进行弥补可以说是杯水车薪。

所以，在规划和设计时，应当相当慎重的考虑节能问题，将其作为主要的指导思想之一，同时权衡各方面因素，进行合理设计。