基于地域氣候和外部環境的建筑采光節能設計

劉洋洋

摘 要：建筑采光節能設計工作的有效落實，一方面能夠為現階段城市功能環境的可持續性提供良好的能源節約渠道，以此降低建筑功能空間中能源的損耗，提升整體居住感官質量水準；另外，憑借地域氣候與外部環境擬定的采光節能設計，同樣能夠從建筑舒適度角度出發，為后續建筑能源系統的構建提供幫助。本文基于地域氣候和外部環境的建筑采光節能設計展開分析，在明確設計內涵與采光設計要求的同時，期望能夠為后續建筑功能體系的構建提供良好參照。

關鍵詞：地域氣候；外部環境；建筑采光；節能設計

不同地域環境中，群眾對居住舒適度的要求存在差異，如何在落實節能理念的同時，滿足地方居住在舒適度方面的要求，是現代建筑設計工作開展的核心，也是地方城市功能體系轉型的基礎。故而，站在我國可持續發展戰略的角度看待建筑采光節能設計工作，已經具備深入研究的必要性。

1 節能設計落實的內涵與意義

1.1 節能設計內涵分析

在以地域的氣候以及外部的環境為主要基礎的建筑采光節能設計內涵主要體現在以下方面。首先，主要是根據建筑區域的氣候特征和環境特征。在建筑物建設前要根據環境控制技術的基本原理，去綜合分析建筑的各方面需求，比如建筑物的功能、形態等方面。再通過對建筑元素進行合理的規劃組合并處理，讓建筑物在使用的過程中能將光能最大可能的為自己所用，使自身的建筑物有一定的氣候調節能力和適用能力，進一步為居民的生活提供一個利于身心得以健康發展的生存內部空間。其次，在對建筑采光節能進行設計時，一定不能影響居民的人體熱度舒適感，要合理運用自然資源，為人們提供高舒適度、低能耗的居住要求，尤其是在以地域氣候以及環境為建筑采光的節能設計中，在冬季時能有效利用太陽能減少對建筑物本身的熱能損失；夏季的時候又能利用自然的通風功能來減少氣候對建筑物的熱量。最后，在以地域和環境為建筑采光的節能設計方案上，還存在各個不同地區對采光節能的處理方案上的差異。有的地區能將太陽能的節能效果很好的發揮出來，有的地區就不能起到很好的效果。所以，在進行建筑采光的設計方案上，要根據地域的不同和氣候的變化來做計劃，根據地域的自身情況落實節能采光方案，確保資源能科學合理的有效利用。

1.2 節能設計意義概述

我國經濟體系是由傳統工業環境演變而來，隨著近些年社會經濟環境的不斷發展，雖然現有城市生態系統已經得到了良好的改善，但在實際能源消耗方面卻仍舊收效甚微，若不能及時針對能源消耗進行細致的管控，則勢必會影響我國在世界固有資源存儲量方面的優勢，在后續經濟體系構建中會持續陷入被動。

建筑功能環境能源消耗一直是我國最關注的問題，如何降低各地方城市日常生活的能耗，為功能體系構建提供更加經濟化和可持續化的方法，更是現階段城市建筑功能體系構建的主要課題。期間，節能設計概念的出現，極大轉變了當前城市功能體系構建的核心思路，為功能體系提供了更加系統化的統籌平臺，不但有效保障了住戶的經濟權益，同時介于氣候變化，更有利于協調建筑功能空間的舒適度，以此提升住戶的幸福感，為后續多元化建筑功能體系的構建提供了保障。而不同的地域氣候與外部環境特點更為節能工作開展提供了不同的要求，所以為確保工作落實有效且具備實用性，則必須根據不同的地區特點擬定節能方案，并通過地方規范標注構建節能檢測模型，才能為我國資源可持續利用提供幫助，并鞏固我國不可再生資源儲備量在國際環境中的地位。

2 地域氣候和外部環境的節能設計難點

太陽光作為建筑采光、熱環境節能設計的主要影響因素，節能設計中對太陽光能的利用往往是具有雙面性的，其中主要表現為兩者在設計要求和分區標準兩方面的難點。

2.1 節能要求的難點

采光節能要求建筑將天然光有效引入室內，有效改善室內的光線效果，從而達到節約照明用電的目的。而熱環境節能設計的主要目的就是能夠在夏季有效防止熱輻射，而在冬季將陽光引入室內，來提高室內的溫度。由此可見，采光、熱環境節能設計對建筑的不同要求勢必會在設計時產生矛盾。因此，以地域氣候和環境為基礎的建筑采光節能設計應全面分析不同區域，不同氣候環境中的各種影響因素，找出可以有效實現采光、熱環境節能設計的最佳平衡點。

2.2 區域標注的難點

采光節能設計的分區以照度為指標，而熱環境節能設計的分區則主要以溫度為指標。顯然，二者的分區標準存在很大的差異，因而，同一地區可能分屬不同區劃范圍，具有不同的設計要求和節能標準。

3 基于地域氣候和外部環境的節能設計

在落實地域氣候與外部環境分析工作時，需要根據節能需求和地方居住舒適度標準深入分析，尋找其中聯系點，并根據設計規范擬定規劃布局和建筑體量，以此確保建筑采光滿足地方標準，并能夠通過朝向與材料等控制手段協調，為后續功能體系的構建提供協助。

3.1 規劃布局設計落實

規劃布局設計是根據場地環境及交通流線提供的建筑排布方案。期間，在規劃布局設計工作開展中，需要根據場地流線既日照距離進行明確劃分，確定地方采光朝向與日照強度標準后，再針對性提供節能措施，以此鞏固建筑功能舒適度。例如，在我國北方建筑地域氣候變化明顯，且多數時間溫度較低，由此可知北方建筑在規劃布局方面，更傾向于坐北朝南的建筑形式，以此提升日照強度，并在此基礎上提供保溫系統施工等措施，滿足地方在冬季節能的要求。另外，在場地規劃布局期間，還需要考慮建筑通風等方面的要求，如此才能確保在日照期間通過開窗等措施，有效置換室內空氣并提升日照輻射強度，以此提升建筑舒適度。

3.2 建筑體量的優化

建筑能源損耗與介質的接觸面積存在直接關聯性，若建筑體量較大且具備大窗等建筑形式特點，則勢必會導致室內熱能消耗迅速，促使室內能源消耗加劇，影響建筑節能理念的有效落實。所以在北方嚴寒地區建筑設計時，需要有效考慮建筑體量的問題，并擬定建筑模型計算，才能確保節能工作落實完善。而南方建筑設計中，建筑舒適度最直接的影響指標是夏季防熱工作，故而與北方建筑恰恰相反，南方建筑需要更大的室外環境接觸面積，以此降低室內溫度，確保室內居住環境滿足需求。所以，在落實建筑節能設計工作期間，必須根據地域氣候與外部環境等因素綜合分析，才能避免節能設計工作落實價值性不高的問題出現。

4 結束語

基于地域氣候與外部環境特點落實建筑采光節能設計工作，不但能夠有效降低城市功能在資源消耗方面速率，以此為可再生能源研發提供足夠的緩沖空間，同時更憑借資源消耗的降低，有效提升了地方能源企業的經濟效益，也有效降低了用戶的經濟成本，保障了城市可持續發展概念的落實。故而，在論述地域氣候和外部環境的建筑采光節能設計期間，必須明確建筑采光節能思路的差異性，才能為后續建筑功能體系的構建提供良好參照。

參考文獻

[1]蘆峰.基于地域氣候和外部環境特征的建筑采光節能設計[J].中國科技投資，2017（20）.

[2]鄭麗波.試析基于地域氣候和外部環境的建筑采光節能設計[J].中國科技投資，2016（27）.

[3]曾冠梅.淺談建筑設計中整體采光節能設計[J].低碳地產，2016，2（16）.

[4]張漢平.建筑藝術的自然采光與環境節能設計研究[J].藝術教育，2017（3）：215-216.