寒冷地区办公建筑节能设计研究

《寒冷地区办公建筑节能设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、寒冷地区办公建筑节能设计研究北方工业大学北京市100144摘要：办公建筑在我国建设量最大，节能需求也最迫切，因此节能办公建筑的设计策略在当前情况下就显得非常重要。根据寒冷地区的气候特点及办公建筑类型的特点，并根据相关理论资料的查阅及相关实际案例的调查研究，介绍常用的绿色办公建筑的节能设计策略，总结寒冷地区的办公建筑节能设计方法及其实际工作中的应用。关键词：寒冷地区；办公建筑；节能设计引言：办公建筑的功能合理性和室内舒适性与能耗息息相关，其合理化的节能绿色设计对于能源消耗起着至关重要的作用，有效的节能设计策略可以用有限的资源和最小的

2、能源消费代价换取最大的经济和社会效益。建筑节能工作是国家节约能源、保护环境、实现可持续发展战略的重要组成部分，以节约能源、减少污染为核心的可持续发展设计理论也逐渐成为当今建筑师不懈追求的目标。1寒冷地区办公建筑能耗的构成建筑物的能耗影响因素主要有两个方面，一方面是我们无法改变的，其中包括所处地理条件、气象水文条件、建筑性质等因素；另外一方面是可以通过我们的设计优化调整的，如外围护结构、设备系统等。在建筑围护结构的体系中，外立面材料的热工性能决定了外围护结构的传热方式。在寒冷地区的办公建筑室内的可见光几乎全部通过玻璃材质来实现，而实

3、体墙在热传导方面有一定的影响。窗墙比在不断加大，给建筑整体能耗带来了巨大的问题，窗户与玻璃的保温隔热性能比不透明墙体要差很多，同时釆暖与空调压力剧增。2寒冷地区办公建筑节能设计策略2.1合理的体形系数在寒冷地区，建筑物的能耗与其体形系数息息相关，建筑物体积一定的情况下，其外表面与室外空间的接触面积越大，体形系数就越大，建筑与室外空间的热能转换量也就越大。因此建筑物耗热量指标的大小肓接取决于建筑体形系数，直接影响着办公建筑的能耗指标。当外围护结构的传热系数与外墙窗墙比固定的条件下，寒冷地区的办公建筑的热能耗随着体形系数的增加而快速升

4、高,而当建筑高度超过40米以上吋，热能耗增加速度趋于平缓。寒冷地区体形系数越大的建筑，建筑散热量大，能量消耗也大，因此需合理确定建筑物的形状，使体形不要太复杂，凹凸面不要过多，合理设计建筑的体形系数。2.2高效建筑围护结构建筑物的绝大部分能耗都是由外围护结构传热消耗的，寒冷地区既有冬季采暖又有夏季制冷，需要在围护结构设计中充分考虑到两者的不同。冬季时间长，采暖期长，需要围护结构能够有效防止室内热量散失，同时要尽量利用太阳辐射的热量；夏季主要是通过围护结构来阻挡室外的热量进入室内，同时避免太阳辐射通过玻璃进入室内。提高建筑围护性能包

5、括：合理的建筑体形系数、良好的建筑朝向、门窗的保温性能、窗户的位置及大小、围护结构材料的性能等等。2.3天然采光设计寒冷地区的自然采光设计，建筑形体应该首先以进深较浅体量最佳，建筑采用双侧开窗。当建筑进深控制在窗户高度的5倍之内，则自然采光可以满足房间的采光要求，当建筑物进深过大，侧窗采光无法满足其要求吋，可以设计天窗、中庭或采光井来引入自然光线。在自然采光设计中，还要注意的是采光均匀度的问题，侧窗采光的问题就是窗口附近照度大，远离窗口处照度小，增加反光板或反光天棚可以有效增加房间进深较深区域的采光照度，增加房间的采光均匀度。设置

6、中庭采光吋，我们应考虑透明部分围护结构在冬季吋的热损失，顶部釆光的中庭由于冬季散热量较大就不是十分适合，而在南侧设置侧面采光的边庭在冬季可以充分的利用太阳辐射热，同时根据太阳的高度角设置水平的外遮阳可以有效阻挡夏季的太阳直射。2.4自然通风设计通过建筑空间设计，形成良好的自然通风可以有效减少室内空调的使用,减少能源利用。自然通风是最有效简单的节能设计策略，也是适合寒冷地区特点的有效节能方法之一，我国寒冷地区的很多传统民居中的中庭、天井、边廊等空间形式都是房屋在建造时对自然通风需求的一种体现。自然通风还可以有效减低室内温度，通过蒸发

7、人体表面汗液，可以有效增加散热量，改善热舒适性，合理的自然通风无论是在舒适性还是在能源节约上都远远优于人工机械通风。除了建筑自身空间的通风设计，可以结合一些机械通风或地道风等辅助通风设计来增强建筑的自然通风效果，例如在中庭的顶部采用高出屋面的拔高烟囱或增加铝板等提高温度可以增强中庭内的热压通风效果。2.5建筑外遮阳建筑外遮阳是夏热冬暖及夏热冬冷地区比较常'见的建筑节能设计策略，其实对于寒冷地区而言，在夏季对于太阳辐射的阻挡也有很好的节能效果。遮阳板应设置在窗户的中上部，可以起到部分反光板的作用，将室外的光线反射进入室内顶棚，再通过

8、漫反射的形式增加室内采光，降低室内采光的不均匀度，将光线引入室内更深的空间。建筑外遮阳可以有效避免夏季太阳辐射进入室内，造成室内温度不舒适，同吋还可以有效防止眩光保证室内的舒适性。在建筑透明玻璃部分采用了有效的外遮阳设施，可以阻挡将近80%的太阳辐