从热能利用谈公共建筑节能设计

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1、从热能利用谈公共建筑节能设计摘要:本文从太阳热能利用的角度，对公共建筑的缓冲区、产热区、大进深建筑的日照、出人口设计等方面的节能优化设计进行了阐述,探讨了公共建筑节能设计中的太阳房的利用等方面的优化与措施。关键词:公共建筑；节能；热能利用Abstract:Inthispaper,fromtheangleofsolarenergyuse,energysavingbufferofpublicbuildings,heatproductionareas,deepintothebuildingofsunshine,thepopulationdesigno

2、ptimizationdesignaredescribedtoexplorethesunroominapublicbuildingenergyefficiencydesigntheuseofoptimizationmeasures.Keywords:publicbuildings;energyconservation;energyutilization中图分类号:TU113.3文献标识码:A文章编号：2095-2104（2012）引言为了实现我国可持续发展战略，改善公共建筑的室内环境，在公共建筑设计中．如何更好地利用自然能源，提高公共建筑中的能

3、源利用效率是建筑师必须考虑的问题。5在公共建筑的节能设计中，如何更有效利用太阳热能。合理安排建筑布局，从以下几个方面着手研究。1．缓冲区公共建筑中一些房间，由于自身的使用性质，或使用时间的长短，对温度没有严格的要求。可作为缓冲区，如商业建筑中的楼梯间、储藏室和卫生间等，应适当集中，尽量沿西向或东向布置，以减少营业厅的直接太阳辐射得热。实践证明这是一种有效的，又不会增加投资的节能设计方法。如果缓冲区朝南，它可以为附近空间供热。这种情况下，其温度接近于室内温度。如果朝向东、西、北，它可以减小围护结构的热损失，但是不能提供冬季太阳得热。2．产热区在许

4、多建筑的中心区域，由于设备和人员密集，会产生大量的热量。有采暖需求的建筑可以利用这样的热源提供部分需热量。这类热源可以布置到利于向北面供暖的区域。在温暖气候区，制冷需求占主导地位，产热区应该与其他空间隔离开。例如，商业建筑中应考虑商品自身发热及展示所需照明设备的发热量对周围环境的影响，散热量很大的电器售卖区一般应布置在顶层，以避免影响其他营业空间，并且可以设计单独的通风系统。5另外两个产热区的实例是餐厅厨房和设备房间。因为产热量高，并且需要更多的室外新风，餐厅厨房的采暖、制冷和通风常常独立于就餐区域之外。设备房间，可能容纳了产热源，如锅炉、炉子

5、和热水箱，可以布置在便于相邻房间分享它们剩余热量的地方。另外，设备房间也可以布置在更容易单独排风的地方，如建筑顶层的边缘，或者位于室外的独立房间。3．大进深建筑的日照理想的被动式太阳能采暖建筑是在其南北进深方向不超过两个分区。这种布局使建筑南面收集的太阳热能可以传递到北面。但是公共建筑往往在进深方向有多个分区，这就成为节能设计的挑战。这种大进深建筑的日照需要有效地组织平面和剖面。在图1中，表示了几种在平面和剖面中将阳光引向建筑深处的方法。进深方向两个或多个房间可以交错布置，以利于每个房间获取阳光。一个房间或建筑的墙面可以用来把更多的阳光反射进南

6、向窗户。北向无日照的房间可以与有日照的区域通过对流传热。当房间用连接空间或走廊呈东西向地连接在一起，这个连接区域可以用来收集和蓄存热量。当需要热量时，每个房间都可以向连接区域敞开。向南的中庭或具有透明屋顶的中庭能担负起同样的作用。5如果建筑受场地限制必须沿着南北向布置，可以在剖面上呈阶梯状布置，使更多的北向房间可以在南向房间上方获取热量。平坦场地上，北向房间下部的空间难以获取热量。将坡屋顶和夹层相结合，顶部阳光可以引人北向深处。高的房间常常可以获取南向阳光，并把热量向小房间传递。高房间可以在南边、北边，也可以在小房间之间。另外，一个大房间或巨大

7、的屋顶可以包容小房间或区域。屋顶可以是台阶状的、倾斜的，或者有天窗，将阳光引人建筑中心和北边。要注意：倾斜的玻璃容易积尘，防水处理复杂，并且在夏季更难进行外部遮阳。平面形式剖面形式图1大进深建筑的日照例如比利时Tournai小学（图2)南向中庭上覆盖着倾斜的玻璃屋顶，室内一系列跌落的半开敞楼层可以让阳光深入照射到建筑深处，每层都与中庭通过窗户相连。图2比利时Tournai小学4．出人口设计5公共建筑的性质决定了其外门具有启闭频繁的特点。对于人口朝北的建筑，冬天开启外门时会有大量冷空气灌人，因此在出入口采取防冷风侵人措施就显得更加重要。在人口处做

8、门斗，应将门斗的人口方向转折90°，转为朝东，使出人方向避开冬季最多风向—北风和西北风，以免冷风直接灌人，并且要注意密封良好。门斗的设置，必须保证有足