建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)與節(jié)能培訓(xùn)課件.ppt

第3章建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)與節(jié)能 規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)從建設(shè)選址 分區(qū) 建筑和道路布局走向 建筑方位朝向 建筑體型 建筑間距 冬季季風(fēng)主導(dǎo)方向 太陽(yáng)輻射 建筑外部空間環(huán)境構(gòu)成等方面進(jìn)行深入研究 以優(yōu)化建筑的微氣候環(huán)境 利于節(jié)能 來(lái)充分重視和利用太陽(yáng)能 冬季主導(dǎo)風(fēng)向 地形和地貌 利用自然因素 節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)就是分析構(gòu)成氣候的決定因素 輻射因素 大氣環(huán)流因素和地理因素的有利 不利影響 通過(guò)建筑的規(guī)劃布局對(duì)上述因素進(jìn)行充分利用 改造 形成良好的居住條件和有利于節(jié)能的微氣候環(huán)境 3 1建筑選址3 2建筑組團(tuán)布局3 3建筑朝向3 4建筑間距3 5建筑與風(fēng)環(huán)境 本章章節(jié)內(nèi)容 一 氣候條件氣候因素包括 溫度 風(fēng)和太陽(yáng)輻射 建筑熱量損失在很大程度上取決于室外的溫度 但室外溫度不能認(rèn)為控制 對(duì)于節(jié)能來(lái)說(shuō) 太陽(yáng)輻射是最重要的氣候因素 在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)十分重視研究太陽(yáng)輻射對(duì)建筑的影響 寒冷區(qū)可以利用太陽(yáng)能采暖 炎熱地區(qū)則需避免太陽(yáng)輻射引起室內(nèi)的過(guò)熱 建筑中精心設(shè)計(jì)的通風(fēng)系統(tǒng) 對(duì)節(jié)能起著重要的作用 如夏日夜間通風(fēng) 可以帶走建筑體白天積聚的熱量 除了氣候因素 場(chǎng)地 位置 朝向 地形和植物也都是當(dāng)?shù)貤l件的重要因素 第1節(jié)建筑選址 二 注意地形條件對(duì)建筑能耗的影響避免 霜洞 效應(yīng)應(yīng)有足夠的綠地和水面 嚴(yán)格控制建筑密度 盡量減少水泥地面 利用植被和水域減少城市熱島效應(yīng) 改善居住區(qū)熱環(huán)境 第1節(jié)建筑選址 第1節(jié)建筑選址 三 爭(zhēng)取使建筑向陽(yáng) 避風(fēng)建造居住建筑的基地應(yīng)選在向陽(yáng) 避風(fēng)的地段注意選擇建筑的最佳朝向選擇滿足日照要求 不受周圍其他建筑嚴(yán)重遮擋的基地利用住宅建筑樓群合理爭(zhēng)取日照 第2節(jié)建筑組團(tuán)布局 建筑布局 第2節(jié)建筑組團(tuán)布局 風(fēng)漏斗改變風(fēng)向與風(fēng)速在建筑布局時(shí) 若將高度相似的建筑排列在接到的兩側(cè) 并用寬度是其高度的2 3倍的建筑與其組合會(huì)形成風(fēng)漏斗現(xiàn)象 風(fēng)漏斗可以使風(fēng)速提高30 左右 加速建筑熱損失 所以在布局時(shí)應(yīng)盡量避免風(fēng)漏斗 第2節(jié)建筑組團(tuán)布局 建筑物組合產(chǎn)生下沖氣流組合建筑群中 當(dāng)一棟建筑遠(yuǎn)高于其他建筑時(shí) 它在迎風(fēng)面上會(huì)受到沉重的下沖氣流的沖擊 這種下沖氣流與附近水平氣流形成高速風(fēng)及旋流 從而加大風(fēng)壓 造成熱損失加大 第3節(jié)建筑朝向 建筑物的朝向?qū)ㄖ牟晒馀c節(jié)能有很大的影響 朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開(kāi)主導(dǎo)風(fēng)向 夏季能利用自然通風(fēng)并防止太陽(yáng)輻射 朝向選擇應(yīng)該考慮的因素 冬季有適量并具有一定質(zhì)量的陽(yáng)光射入室內(nèi)炎熱夏季盡量減少太陽(yáng)直射室內(nèi)和居室外墻面夏季有良好的通風(fēng) 冬季避免冷風(fēng)吹襲充分利用地形并注意節(jié)約用地照顧居住建筑組合的需要 第3節(jié)建筑朝向 一 朝向?qū)ㄖ照占敖邮芴?yáng)輻射量的影響二 建筑體型與建筑朝向不同體型對(duì)朝向變化敏感程度不同無(wú)論何朝向均有輻射面積較大之面板式體型以南北主朝向時(shí)獲熱最多點(diǎn)式體型與板式相仿但總獲熱較少Y型體型總輻射面積小于上述兩種Y型體型中以C A型獲熱量最多 第3節(jié)建筑朝向 第4節(jié)建筑間距 日照標(biāo)準(zhǔn)日照時(shí)間 選擇住宅日照時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)時(shí)通常取冬至日中午前后兩小時(shí)日照為下限 再根據(jù)各地的地理緯度和用地狀況加以調(diào)整 日照質(zhì)量 住宅中的日照質(zhì)量是通過(guò)兩個(gè)方面的積累而達(dá)到的 即日照時(shí)間的積累和每小時(shí)日照面積的積累 日照時(shí)間除了確定冬至日中午南向2h的日照外 還隨建筑方位 朝向 即陽(yáng)光射入室內(nèi)的角度 的不同而異 即根據(jù)各地區(qū)經(jīng)具體測(cè)定的最佳朗向來(lái)確定 陽(yáng)光的照射量由受到日照時(shí)間內(nèi)每小時(shí)室內(nèi)墻面和地面上陽(yáng)光投射面積的積累來(lái)計(jì)算 第4節(jié)建筑間距 日照間距的基本計(jì)算式如下 DO 建筑所需日照間距 HO 前棟建筑計(jì)算高度 前棟建筑總高減后棟建筑第一層窗臺(tái)高 h 太陽(yáng)高度角 度 后棟建筑墻面法線與太陽(yáng)方位角的夾角 即太陽(yáng)方位角與墻面方位角之差 寫成計(jì)算式為 式中 A 太陽(yáng)方位角 度 以當(dāng)?shù)卣鐣r(shí)為零 上午為負(fù)值 下午為正值 墻面法線與正南方向所夾的角 度 以南偏西為正 偏東為負(fù) 當(dāng)建筑朝向正南時(shí) 0 公式可寫成 第4節(jié)建筑間距 第5節(jié)建筑與風(fēng)環(huán)境 建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮風(fēng)向和當(dāng)?shù)仫L(fēng)型 我國(guó)的風(fēng)向類型可分為 季節(jié)變化型 主導(dǎo)風(fēng)向型 無(wú)主導(dǎo)風(fēng)向型 準(zhǔn)靜止風(fēng)型四種 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)氣候條件作相應(yīng)處理 夏季通風(fēng)設(shè)計(jì)方法一 基地環(huán)境條件不影響夏季主導(dǎo)風(fēng)吹向未來(lái)建筑 并考慮冬季主導(dǎo)風(fēng)盡量少地影響建筑 二 植被 構(gòu)筑物等永久地貌對(duì)導(dǎo)風(fēng)的作用研究 三 對(duì)一些基地內(nèi)的物質(zhì)因素加以組織 利用 以最廉價(jià)的方式改造室外環(huán)境 以創(chuàng)造良好的風(fēng)環(huán)境 為建筑物內(nèi)部通風(fēng)提供條件 利用通風(fēng)廊道降溫如果城市周圍郊區(qū)有帶狀的植被或水域 將街道或室外空間安排成通風(fēng)廊道 有利于建筑群降溫和空氣污染物排走 通風(fēng)廊道的布置1 以城市的一個(gè)或幾個(gè)中心向郊區(qū)輻射2 形式可以是寬闊的林蔭道3 形式也可以是不小于100m寬的開(kāi)敞的直線形公園說(shuō)明 綠化帶的面積應(yīng)占被降溫城市面積的40 60 利用通風(fēng)廊道降溫 波托馬河 第5節(jié)建筑與風(fēng)環(huán)境 建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮風(fēng)向和當(dāng)?shù)仫L(fēng)型 我國(guó)的風(fēng)向類型可分為 季節(jié)變化型 主導(dǎo)風(fēng)向型 無(wú)主導(dǎo)風(fēng)向型 準(zhǔn)靜止風(fēng)型四種 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)氣候條件作相應(yīng)處理 冬季防風(fēng)設(shè)計(jì)方法一 避開(kāi)不利風(fēng)向二 利用建筑的組團(tuán)阻隔冷風(fēng)三 設(shè)置風(fēng)障四 減少冷空氣對(duì)建筑物的滲透 第5節(jié)建筑與風(fēng)環(huán)境 第5節(jié)建筑與風(fēng)環(huán)境 第5節(jié)建筑與風(fēng)環(huán)境 第5節(jié)建筑與風(fēng)環(huán)境 注意高層建筑形狀引起的各種風(fēng)效應(yīng)下漩渦效應(yīng) 注意氣候特征 高層建筑設(shè)置裙房減緩下漩渦效應(yīng) 轉(zhuǎn)角效應(yīng)與建筑的高度 寬度有關(guān)尾流效應(yīng)高層建筑與周邊建筑的高差有關(guān)峽口效應(yīng)與迎風(fēng)建筑的高度有關(guān) 設(shè)計(jì)高層建筑時(shí)應(yīng)注意 1 高層建筑應(yīng)有較圓形的適于空氣流動(dòng)的平面外形 并使其窄面朝向主導(dǎo)風(fēng)向或與風(fēng)向成斜角 2 建筑高度最好小于上風(fēng)向建筑平均高度的二倍 3 如果建筑比其上風(fēng)向的相鄰建筑高很多 其迎風(fēng)面就應(yīng)設(shè)水平突出物并呈階梯退臺(tái)狀 以減弱下沖渦效應(yīng) 階梯或退臺(tái)在垂直方向應(yīng)從高于街道6 10米的地方開(kāi)始 在水平方向從裙房街墻到塔樓外墻至少應(yīng)為6米 根據(jù)氣候的類型權(quán)衡街道的方向 第5節(jié)建筑與風(fēng)環(huán)境 實(shí)際設(shè)計(jì)中 既要注意冬季防風(fēng) 又要兼顧夏季通風(fēng)常需要采取風(fēng)洞模型試驗(yàn)或計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬試驗(yàn)的方法預(yù)測(cè) 實(shí)例1 模擬對(duì)建筑群規(guī)劃布局的影響 清華 MIT合作設(shè)計(jì)項(xiàng)目北京某生態(tài)住宅小區(qū)方案設(shè)計(jì) 2000 2001 冬季北風(fēng) 夏季南風(fēng) 方案1通風(fēng)保留原生水系依托原生水系構(gòu)建景觀網(wǎng)絡(luò) 實(shí)例2 中德合作項(xiàng)目 常州北港生態(tài)住宅小區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì) 2004 8 11 規(guī)劃與風(fēng)環(huán)境模擬結(jié)合 1 2 3 4 在適當(dāng)控制窗墻比的前提下 研究不同方案各個(gè)立面可能接收到的太陽(yáng)輻射熱量 在相同的窗墻比情況下 如不超過(guò)0 5 太陽(yáng)輻射量最少的總體布置方案最佳 夏季空調(diào)能耗最低 外窗投資下降 初步分析結(jié)論 方案4最佳 方案1 3其次 促進(jìn)自然通風(fēng) 自然通風(fēng)的動(dòng)力是壓差 北京過(guò)渡季的風(fēng)向主要為東南 南風(fēng) 建筑朝向垂直于風(fēng)向 同時(shí)不造成前后遮擋 最有利于建筑自然通風(fēng)方案4 1最好 方案3 2略差自然通風(fēng)另外一個(gè)要求就是建筑的進(jìn)深相對(duì)較小 即建筑厚度不超過(guò)建筑層高的5倍 從這一條看方案4 3最好 方案1 2略差 室外空氣溫度在15 28度的小時(shí)數(shù)約5000小時(shí) 占全年8760小時(shí)的57 考慮到2度左右的溫差足以帶走普通辦公室的熱量 即不空調(diào)而完全利用自然通風(fēng)降溫的時(shí)間數(shù)在45 以上 防風(fēng) 高層建筑群室外人行區(qū)域最容易形成再生風(fēng)和二次風(fēng)問(wèn)題 導(dǎo)致冬季室外風(fēng)速過(guò)大 行人難以停留建筑合理布局是改善室外行人區(qū)熱舒適的關(guān)鍵 主要是避免在寒冷冬季室外行人區(qū)風(fēng)速加速 西北風(fēng)情況下 如風(fēng)巷效應(yīng) 同時(shí)在與西北風(fēng)垂直方向最好增加裙房 加大底座