摘要:隨著城市化進程不斷加速,建筑業(yè)已成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一。如何通過設(shè)計手法實現(xiàn)建筑節(jié)能,已經(jīng)成為當(dāng)今城市建筑建設(shè)發(fā)展的研究熱點。眾所周知,建筑不僅要滿足人們的物質(zhì)功能要求,還要符合人們精神方法的需要,因此,建筑美是客觀存在的。建筑立面設(shè)計包括屋頂、主體和基座三部分,其中建筑的主體是建筑立面的主要組成部分。
關(guān)鍵詞:節(jié)能建筑;立面設(shè)計;設(shè)計要素;構(gòu)成要素
中圖分類號:TE08文獻標識碼:A 文章編號:
1節(jié)能建筑與立面設(shè)計的概述
當(dāng)今社會,城市化進程不斷加速,建筑業(yè)已成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一。建筑業(yè)的繁榮直接導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的破壞和能耗的加速,據(jù)統(tǒng)計,人類消耗能源的三分之一用來支撐城市建筑。如何通過設(shè)計手法提高建筑內(nèi)部環(huán)境、實現(xiàn)建筑節(jié)能,如何抑制生態(tài)環(huán)境的惡化,已經(jīng)成為當(dāng)今城市建筑建設(shè)發(fā)展的研究熱點。
節(jié)能建筑是指遵循基本的節(jié)能方法,對建筑規(guī)劃分區(qū)、建筑單體、間距、朝向、風(fēng)向、太陽輻射以及外部空間環(huán)境進行分析后,設(shè)計出低能耗的建筑。由于建筑能耗包括建設(shè)過程中的能耗和使用過程中的能耗兩部分,本文主要研究民用建筑在使用過程中的能耗,主要包括空調(diào)、采暖、熱水供應(yīng)、通風(fēng)、照明、電梯、家用電器等方面的能耗。其中空調(diào)、采暖和通風(fēng)三者占到總能耗的65%。
眾所周知,建筑不僅要滿足人們的物質(zhì)功能要求,還要符合人們精神方法的需要,因此,建筑美是客觀存在的。建筑的美觀主要通過外部造型的藝術(shù)處理,同時也包括建筑的群體空間布局。由于建筑物的外觀造型經(jīng)常被人們接觸,對人的精神世界直接產(chǎn)生影響,因此,建筑設(shè)計是要重視立面設(shè)計。建筑立面設(shè)計包括屋頂、主體和基座三部分,其中建筑的主體是建筑立面的主要組成部分,包括采光設(shè)計、立面材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)件等因素。
2現(xiàn)代節(jié)能建筑中立面設(shè)計的要素分析
2.1現(xiàn)代節(jié)能建筑立面設(shè)計的影響因素
現(xiàn)代節(jié)能建筑的立面設(shè)計與建筑所處的地域環(huán)境、基地環(huán)境、建筑物的體形系數(shù)、形態(tài)構(gòu)成等緊密聯(lián)系,這里因素不僅表達著建筑物本身的性格特征,還是我們降低建筑物能耗的重要方面。
、诺赜蛞蛩。由于建筑物所處的地理環(huán)境各不相同,應(yīng)對自然條件的方法也不同,現(xiàn)代節(jié)能建筑的立面設(shè)計首先要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c、地域特征,例如溫度、濕度、風(fēng)力、風(fēng)向、日照強度等因素,然后選用當(dāng)?shù)氐牟牧稀⒛茉春徒ㄔ旒夹g(shù),吸收當(dāng)?shù)氐慕ㄖ幕删,進行適合于當(dāng)?shù)氐赜蛱卣鞯慕ㄖ⒚嬖O(shè)計。
、苹匾蛩。由于任何建筑都是在一定的環(huán)境之中建成的,自然環(huán)境是建筑賴以存在的物質(zhì)前提,建筑立面設(shè)計和自然環(huán)境中的基地因素息息相關(guān);匾蛩匕ńㄖh(huán)境在城市中的位置、周邊環(huán)境、場地情況等。因此,建筑立面設(shè)計時應(yīng)從地形地貌、水資源、植被、場地、朝向、建筑性質(zhì)和形狀等方面進行考慮。
⑶建筑體型,F(xiàn)代節(jié)能建筑在設(shè)計時還要考慮體形系數(shù)(體形系數(shù)是指建筑物的外表面與其所包圍的體積的比值),節(jié)能建筑希望體形系數(shù)越小越好,例如如果把建筑物設(shè)計成圓柱形,則外表面積較小,有利于減少能量的消耗。研究表明,體形系數(shù)每增大0.01,建筑能耗增加2.5%。
、刃螒B(tài)構(gòu)成。由于建筑的形態(tài)特點往往給通風(fēng)、照明帶來一定的影響,從而影響了建筑的自然通風(fēng)狀況、自然采光水平和建筑物和外界的交換熱能。因此,建筑的形態(tài)構(gòu)成也是影響建筑立面設(shè)計的主要因素。
2.2現(xiàn)代節(jié)能建筑立面設(shè)計的構(gòu)成因素
現(xiàn)代節(jié)能建筑的立面設(shè)計構(gòu)成因素很多,主要有立面材料、建筑構(gòu)件、屋頂設(shè)計、采光設(shè)計、立面顏色、保溫材料等,本文主要從以下四個方面進行論述。
、帕⒚娌馁|(zhì)。立面材質(zhì)不僅反映在圍護結(jié)構(gòu)、裝飾和文化藝術(shù)的表達上,還能表現(xiàn)對環(huán)境資源的有效利用。立面材質(zhì)在功能上能隔絕室外氣候的變化、起到遮光、保溫、通風(fēng)、隔熱和隔音等作用。立面的材質(zhì)一般有金屬,玻璃,石材或者其他復(fù)合性的材料,隨著科技的不斷進步,將各種光熱和光電轉(zhuǎn)換裝置加裝到立面材質(zhì)上,還能起到收集能源,降低能耗的作用。
、平ㄖ䴓(gòu)件。建筑構(gòu)件不僅要滿足功能上的要求,也要發(fā)揮節(jié)能的巨大作用。例如陽臺的凹凸,屋檐的出挑,樓板的設(shè)計,還有局部細節(jié)的定位都要從節(jié)能的角度出發(fā)。通過建筑構(gòu)件和高質(zhì)量設(shè)計之間的全面配合,盡可能地減少能源的浪費。
、俏蓓斣O(shè)計。屋頂設(shè)計又稱為第五立面設(shè)計,是相對于建筑的前后左右四個立面而言的。屋頂是與大氣接觸、承接雨水陽光的主要界面,屋頂?shù)暮哪芗s占建筑總耗能的10%。因此,重視屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計,能提高抵抗夏季室外熱作用的能力、減少空調(diào)能耗。屋頂設(shè)計常采用隔熱屋面、外保溫屋面、種植屋面、采光屋頂、太陽能屋面和蓄水屋頂?shù)炔煌脑O(shè)計手段。
、炔晒庠O(shè)計。采光設(shè)計主要有遮陽設(shè)計和窗口設(shè)計,在保證建筑室內(nèi)充足光照的同時,通過對入射光線的控制,起到節(jié)約能源的目的。由于太陽輻射對建筑有相當(dāng)?shù)挠绊,通過遮陽設(shè)計可以減少照明系統(tǒng)的能量消耗。窗口設(shè)計主要是窗戶的形式、大小、方位上的思考。
3 現(xiàn)代節(jié)能建筑的立面設(shè)計
3.1 現(xiàn)代建筑立面設(shè)計的原則
由于建筑物從整體到立面有不同部分和不同材料組成,各個部分之間相互聯(lián)系又有區(qū)別,立面設(shè)計時要注意立面虛實與凹凸處理、立面比例尺度的處理、立面的重點與細部處理和立面的色彩與質(zhì)感處理。現(xiàn)代建筑立面設(shè)計的原則主要有反映建筑功能的特征、結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)和材料性能、適應(yīng)施工技術(shù)要求、符合社會經(jīng)濟條件、適應(yīng)建筑周圍環(huán)境規(guī)劃的要求、符合建筑美學(xué)等。
3.2現(xiàn)代節(jié)能建筑立面的的設(shè)計手法
現(xiàn)代節(jié)能建筑立面設(shè)計要從整體出發(fā),分析建筑和歷史文化、自然環(huán)境、城市發(fā)展的關(guān)系,把握建筑的設(shè)計風(fēng)格,使最終的設(shè)計成果結(jié)合各種節(jié)能技術(shù)的綜合運用,只有這樣才能設(shè)計出使用、科學(xué)、現(xiàn)代、美觀的節(jié)能建筑。
、耪w分析。整體性是指建筑在時間上的連續(xù)性、在空間上的整體性,現(xiàn)代節(jié)能建筑立面設(shè)計的整體性思維主要表現(xiàn)在:將建筑物看成一個開放的系統(tǒng),是自然環(huán)境中的一個環(huán)節(jié);整體審視建筑系統(tǒng)和周圍自然環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)之間的相互影響;體現(xiàn)出空間因素的影響。
、平ㄖL(fēng)格。作為反映建筑直觀形象的立面設(shè)計,要受到眾多自然因素的影響。由于不同地區(qū)有著獨特的氣候條件和建筑特色,這對建筑的風(fēng)格和形式影響很大。同時不同歷史時期的經(jīng)濟、文化等因素也對建筑風(fēng)格產(chǎn)生影響,隨著社會文化多元化的發(fā)展,建筑的個性化特征越來越明顯,再加上設(shè)計師自己的設(shè)計風(fēng)格,建筑的個性化更加強烈和明顯。
⑶細部設(shè)計,F(xiàn)代節(jié)能建筑立面設(shè)計還要從微觀上來把握具體的設(shè)計元素,這是因為表現(xiàn)風(fēng)格最重要的還是細節(jié)元素。每一個細節(jié)設(shè)計不僅確保了建筑物的整體性,也是建筑師設(shè)計理念的載體,呈現(xiàn)出建筑物想要傳達的意境。
4 結(jié)束語
隨著人們對節(jié)能建筑的關(guān)注,低耗能的建筑越來越多,生態(tài)建筑、綠色建筑和可持續(xù)性建筑逐漸成為節(jié)能建筑發(fā)展的趨勢。本文通過分析建筑節(jié)能的設(shè)計理念,特別是建筑立面設(shè)計對建筑節(jié)能的影響,探討了具體的設(shè)計方法,使設(shè)計過程理性化、清晰化、科學(xué)化,為今后的設(shè)計提供有益的參考。
參考文獻
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