空间设计与建筑节能

空间设计与建筑节能

焦子轩

（哈尔滨市阿城区第一中学校黑龙江哈尔滨150300）

【摘要】随着资源能源的日益紧缺以及人们对住宅建筑品质的越加注重，如何实现建筑的节能环保和视觉享受的融合成为建筑设计师们的研究热点。空间作为建筑主体，其设计必须符合节能环保的可持续发展理念。本文在遵循建筑节能理念的前提下，结合以哈尔滨为代表的北方气候特点，对建筑的空间设计进行创新性研究，从而保证建筑空间具备高度的气候适应性和环境协调性。

【关键词】建筑；空间设计；节能

【中图分类号】TU201.5【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2016）24-0198-02

1.建筑空间设计中的基本节能意识

1.1合理设计建筑物的外形

一方面，要严格控制建筑物的体形系数。建筑空间的外观形态千变万化、样式繁多，在对建筑物进行外观设计时，要准确控制其体形系数，充分考虑建筑外表面面积和其所包围体积的比值，对于该系数进行定量把控和分析，可以用于建筑使用感受的评价和反馈体系。通常情况下，体形系数越小，代表相同体积房屋面积越小，其相关能量损耗方式也较少，造成能源浪费的途径也就更少，可以有效节约资源能源。所以，在空间设计过程中，要尽可能简化建筑外形，例如球体、立方体就能达到很好的节能效果；尽可能使用规则形式，减少建筑外墙面积，严格控制建筑层高以及窗墙面积比。值得注意的是过低的外形系数可能会使设计变得呆板，加大平面布局难度，反而损害了建筑功能。另一方面，双层穹顶的外观设计也是实现建筑节能的一个主要方式。在夏季日照强烈的情况下，内外穹顶间空隙形成的隔热层可以产生空气对流，从而削弱强烈光照带来的辐射影响，减少人们对空调等大功率耗能设备的需求。

1.2选择良好的建筑朝向

合适恰当的朝向可以使建筑在不同季节条件下的室内温度相对稳定，根据相关研究计算表明，最适宜和最不适宜的朝向之间的能耗值差距高达8%。而影响建筑朝向的因素多而复杂，例如地理纬度、用地情况等。在具体设计过程中，可以根据日照以及太阳入射角大致确定朝向范围，再结合地区季风主导方向进行调节，依靠建筑外形提高天然能源的使用效率，最终确定最佳朝向。通常情况下，南向是我国绝大部分地区都比较适合的朝向，可以减少人们冬季的取暖能耗和夏季的空调负荷。所有的门窗设计应尽可能设置在南面或东南面，避免出现西面开窗。

2.基于建筑节能意识的北方严寒气候下创新性空间设计

哈尔滨市处于我国最北部地区，夏季短暂且炎热多雨，冬季漫长且寒冷干燥，素有“冰城”的美称。哈尔滨的供暖期长达半年之久，供暖系统对建筑能耗的消耗十分大。由于哈尔滨日照时间长、风能资源丰富，可以通过太阳能和风能这些可再生资源以及建筑物之间的间距对采光和空气流通方面的影响，再结合门窗和阳台门的良好气密性设计，达到建筑节能的目的。

2.1建筑表层空间设计

针对哈尔滨夏季湿热气候，在建筑表层空间的设计中，可以充分借鉴和参考温带地区发展起来的双层幕墙的“复合表皮”设计概念，通过立面纵向叠合这一空间集合方式，实现有限表面面积建筑的不同功能属性。大致的表层空间设计方案就是结合水平向和垂直向两块遮阳板，构成一个外表“空腔”结构，对其进行合理的空间布置，从而解决不同天气环境下的遮阳防热问题。至于如何对外表皮构造进行布局，就需要加强遮阳板的构造设计。首先，要预制“L”形穿孔铝板，铝板的厚度和孔径直接关系到遮阳板的性能，实现遮阳板在不同时段的不同阳光角度下的遮挡和导入功能。其次，结合具体的视线和景观需求，结合“L”形穿孔铝板和水平遮阳板形成复合表皮，通过改变“L”形板的方向和角度位置，实现不同朝向的遮阳处理。此外，遮阳板的“L”形穿孔板还可以充当抗风结构，有效阻挡高层建筑中的强风袭击，通过正南向东西立面的对立直吹和导风功能的交替，实现良好的自然通风条件。针对冬季严寒气候，一方面要充分利用太阳能技术储存日照热量；另一方面，选用铝木和玻璃钢等复合材质的门窗，减少门窗之间的物理热交换和热传导损耗，达到冬季室内保暖效果。

2.2建筑内空间系统设计

合理的空间设计应该在节能的基础上保证办公环境的舒适美观，借鉴传统建筑中的庭院布局，对其进行创新性空间设计，在建筑上部办公区设置一个贯通6层的采光中庭，使得整体结构更具立体化，实现中庭空间的自然通风采光功能。在对中庭空间进行通风设计时，要加强中庭进风口和顶部出风口的布局。首先，在建筑的东南主导风向位置设置侧庭作为主进风口，利用中庭竖向风压和上部侧向玻璃光棚形成和下部的温度差，以此作为中庭竖向通风结构。其次，在建筑的南向和西向分别设置侧庭，加强中庭和建筑周边的通透性和景观联系，方便不同方向气流的导入。最后，形成中庭和各侧庭的整体空间结构，实现建筑内部的灵活通风，营造舒适环保的办公区域。此外，中庭四周通道走廊应该采用智能化的的落地玻璃窗，便于和中庭空间的气流交换，减少空调的使用；中庭空间内应设置各楼层的互通楼梯，为不同部门之间的交流协作提供便利，减少电梯的使用。

3.建筑空间的节能措施

3.1能源的利用

要想实现建筑的节能设计，就必须加强可再生清洁能源的开发和利用。现阶段，太阳能是我们接触最多且应用最为广泛的可再生能源，将太阳能技术应用于空间设计是建筑节能的必然趋势。建筑空间与太阳能的有机结合越来越紧密，可以创造安全舒适的办公和居住空间，减少工程造价，满足企业的经济效益，实现建筑行业的可持续发展。

3.2智能化技术的应用

随着网络科技的飞速发展，智能化技术和建筑空间设计的联系越来越紧密。通过智能化操控，可以对各项家用设备进行节能模式的远程调控，在保证室内舒适度的基础上，最大限度降低电能损耗。

4.结语

建筑节能理念下的空间设计是未来建筑行业发展的必然趋势，也是我国实现可持续发展的重大战略任务。我们在学习前人经验逐步完善空间设计节能环保技术的同时还应开放思想不断创新,以促进我国建筑业的可持续绿色发展，为建设美丽中国贡献出自己的力量。

参考文献

[1]张方一.基于节能策略的建筑空间设计思考[J].城市建筑,2013,(16):30.

[2]黎平俊.由节能策略引发的建筑空间设计思考[J].科技创新导报,2013,(19):29.

[3]周环.基于节能策略的建筑空间设计分析[J].江西建材,2016,(5):47.