建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)課件

第5章建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中的

節(jié)能技術(shù)第5章建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)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。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。第一節(jié)建筑選址一、注意地形條件對(duì)建筑能耗的影響避免“霜洞”效應(yīng)第一節(jié)建筑選址一、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)境熱島現(xiàn)象防止概念：由于建筑密度、建筑布局、綠地率及水景設(shè)施的影響，使夏季城市中心區(qū)域氣溫高于城郊?xì)鉁氐默F(xiàn)象。危害：城區(qū)熱負(fù)荷大加重化學(xué)污染防止措施：改變下墊面狀況，增設(shè)綠化與水景城市熱島效應(yīng)示意第一節(jié)建筑選址二、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)重遮擋的地段利用住宅建筑樓群合理爭(zhēng)取日照第二節(jié)建筑布局建筑布局建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)與節(jié)能建筑組團(tuán)布局

行列式——建筑物成排成行地布置，這種方式能夠爭(zhēng)取最好的建筑朝向，使大多種居住房間得到良好的日照，并有利于通風(fēng)，是目前我國(guó)城鄉(xiāng)中廣泛采用的一種布局方式。錯(cuò)列式——可以避免“風(fēng)影效應(yīng)”，同時(shí)利用山墻空間爭(zhēng)取日照。周邊式——建筑沿街道周邊布置，這種布置方式雖然可以使街坊內(nèi)空間集中開闊，但有相當(dāng)多的居住房間得不到良好的日照，對(duì)自然通風(fēng)也不利。所以這種布置僅適于北方寒冷地區(qū)。混合式——是行列式和部分周邊式的組合形式。這種方式可較好地組成一些氣候防護(hù)單元，同時(shí)又有行列式的日照通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)，在北方寒冷地區(qū)是一種較好的建筑群組團(tuán)方式。建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)與節(jié)能建筑組團(tuán)布局

自由式——當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜時(shí)，密切結(jié)合地形構(gòu)成自由變化的布置形式。這種布置方式可以充分利用地形特點(diǎn)，便于采用多種平面形式和高低層及長(zhǎng)短不同的體型組合?？梢员苊饣ハ嗾趽蹶?yáng)光，對(duì)日照及自然通風(fēng)有利，是最常見的一種組團(tuán)布置形式。建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)與節(jié)能建筑組團(tuán)布局

規(guī)劃布局中要注意點(diǎn)、條組合布置，將點(diǎn)式住宅布置在好朝向的位置，條狀住宅布置在其后，有利于利用空隙爭(zhēng)取日照建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)與節(jié)能建筑組團(tuán)布局

建筑布局時(shí)，還要盡可能注意使道路走向平行于當(dāng)?shù)囟局鲗?dǎo)風(fēng)向，這樣有利于避免積雪。在建筑布局時(shí)，若將高度相似的建筑排列在街道的兩側(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，見下圖，這種風(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。建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)與節(jié)能建筑組團(tuán)布局

在組合建筑群中，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，如下圖中的(b)所示。在若干棟建筑組合時(shí)，在迎冬季來(lái)風(fēng)方向減少某一棟，均能產(chǎn)生由于其間的空地帶來(lái)的下沖氣流，見下圖中(c)所示。這些下沖氣流與附近水平方向的氣流形成高速風(fēng)及渦流，從而加大風(fēng)壓，造成熱損失加大。第三節(jié)建筑體系與節(jié)能的關(guān)系建筑物體形系數(shù)(S)shapecoefficientofbuilding

建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中，不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積。例題：已知一棟十五層建筑，層高為3米，每層建筑面積同為600m2，試計(jì)算不同平面形狀建筑的體形系數(shù)思考3分鐘最佳節(jié)能體型控制建筑物體形系數(shù)加大建筑體量外形變化盡可能減至最低限度合理提高建筑物層數(shù)對(duì)于體型不易控制的點(diǎn)型建筑，可采用裙樓連接多個(gè)點(diǎn)式樓的組合形式第四節(jié)建筑朝向朝向選擇應(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建筑朝向

一、朝向?qū)ㄖ照占敖邮仗?yáng)輻射量的影響地區(qū)最佳朝向適宜朝向不宜朝向哈爾濱南偏東150-200南至南偏東200南至南偏西150西北、北北京南偏東300以內(nèi)南偏西300以內(nèi)南偏東450以內(nèi)南偏西450以內(nèi)北偏西30以內(nèi)上海南至南偏東150南偏東300南偏西150

北、西北南京南偏東150南偏東250南偏西100西、西北合肥南偏東150南偏東250南偏西50西、西北武漢南偏西150南偏東150西、西北廣州南偏東150南偏西50南偏東220南偏西50

至西南寧南、南偏東150南、南偏西東、西我國(guó)主要城市住宅建筑最佳朝向和適宜朝向建筑朝向

二、建筑體型與建筑朝向

(1)不同體型的建筑對(duì)朝向變化的敏感程度不同，在三種體型中：長(zhǎng)方形最敏感；Y型體型次之；正方形對(duì)朝向的敏感程度最小。

(2)不論朝向變化如何，總輻射面積變化多大，建筑上總有一個(gè)輻射面的平均輻射面積較大。

(3)板式體型建筑以南北主朝向時(shí)獲得太陽(yáng)輻射最多。

(4)點(diǎn)式體型與板式相同，但總輻射面積小于板式建筑。

(5)Y型體型由于自身遮擋，總平均輻射面積小于上述兩種體型。建筑間距

在確定好建筑朝向之后，還要特別注意建筑物之間應(yīng)具有較合理的間距，以保證建筑能夠獲得充足的日照。日照時(shí)間：我國(guó)地處北半球溫帶地區(qū)，居住建筑總希望在夏季能夠避免較強(qiáng)的日照，而冬季又希望能夠獲得充分的直接陽(yáng)光照射，以滿足建筑采光以及得熱的要求。日照質(zhì)量：居住建筑的日照質(zhì)量是通過(guò)日照時(shí)間內(nèi)日照面積的累計(jì)而達(dá)到的。日照間距計(jì)算

日照間距是建筑物長(zhǎng)軸之間的外墻距離，它是由建筑用地的地形、建筑朝向、建筑物的高度及長(zhǎng)度、當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥燃叭照諛?biāo)準(zhǔn)等因素決定的。第五節(jié)建筑間距建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)寒冷地區(qū)夏熱冬冷區(qū)夏熱冬暖區(qū)溫和地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)的分區(qū)法I區(qū)II區(qū)III區(qū)IV區(qū)V區(qū)VII區(qū)VI區(qū)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)與節(jié)能建筑間距

在平坦地面上，前后有任意朝向的建筑物，如圖所示。計(jì)算點(diǎn)m設(shè)于后棟建筑物底層窗臺(tái)高度，建筑間距計(jì)算公式為：

DO=HOctghcosγ式中

DO-----日照間距；

HO-----前棟建筑物計(jì)算高度；

h-----太陽(yáng)高度角；

γ-----后棟建筑物墻面法線與太陽(yáng)方位所夾的角，可由γ=A-α求得；當(dāng)建筑物為南北朝向時(shí)，計(jì)算公式可簡(jiǎn)化為：

Do=HOctghcosA

當(dāng)建筑物為南北朝向，求正午的日照間距(γ=0)：

Do=HOctgh

第六節(jié)室外風(fēng)環(huán)境優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑與風(fēng)環(huán)境

風(fēng)是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)換形式，從物理學(xué)上它是一種矢量，既有速度又有方向。風(fēng)向以22．5°為間隔共計(jì)16個(gè)方位表示，一個(gè)地區(qū)不同季節(jié)風(fēng)向分布可用風(fēng)玫瑰圖表示。大氣環(huán)流：造成全球各地差異赤道和兩極溫差造成季風(fēng)：造成季節(jié)差異，以年為周期海陸間季節(jié)溫差造成，冬季大陸吹向海洋，夏季海洋吹向大陸風(fēng)向頻率分布：實(shí)線為全年，虛線為7月份建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)與節(jié)能建筑與風(fēng)環(huán)境

一、建筑主要朝向注意避開不利風(fēng)向以西北風(fēng)主要風(fēng)向的冬季寒流。二、利用建筑的組團(tuán)阻隔冷風(fēng)通過(guò)合理地布置建筑物，降低寒冷氣流的風(fēng)速，可以減少建筑物和周圍場(chǎng)地外表面的熱損失，節(jié)約能源。迎風(fēng)建筑物的背后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)所謂的背風(fēng)渦流區(qū)，這個(gè)區(qū)域也稱風(fēng)影區(qū)。建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)與節(jié)能建筑與風(fēng)環(huán)境三、減少建筑物冷風(fēng)滲透耗能建筑物的門窗縫隙是冬季寒冷氣流的主要入侵部位，冷空氣滲透量與風(fēng)壓有關(guān)。建筑在受風(fēng)面上，由于建筑表面阻擋，會(huì)產(chǎn)生風(fēng)的正壓區(qū)，當(dāng)氣流從建筑上方或兩側(cè)繞過(guò)建筑時(shí)，在其身后會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)，如圖所示。建筑規(guī)劃