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建筑設計行業環境分析范文1
[關鍵詞]中小型企業;建筑設計;競爭戰略
[中圖分類號]F272[文獻標識碼]A[文章編號]1005-6432(2012)23-0040-02
1 引 言
中小型建筑設計企業是勘察設計行業里一支重要的力量,為我國勘察設計事業作出了重要的貢獻。中小型建筑設計企業一方面將越來越少的享受國家、地方和行業的一些優惠政策;另一方面卻又背負起沉重的歷史包袱,而企業體制改革又十分緩慢,導致競爭能力大大削弱。與此同時,隨著建筑設計市場的不斷開放,很多具有靈活經營機制的外資建筑設計企業、中外合資建筑設計企業與民營建筑設計企業得到飛速的發展,市場化程度也越來越高,企業競爭的日益激烈,企業的命運越來越難以把握。在此種情況下,管理者越來越深刻認識到,研究中小型建筑設計企業的競爭戰略,建立現代企業管理制度,是促使中小型建筑設計企業轉變的必經之路。
2 中小型建筑設計企業競爭環境分析
這里使用波特的五力分析模型為工具對中小型建筑設計企業進行行業競爭環境分析。邁克爾•波特認為:任何產業,無論是國內的還是國際的,無論是生產產品還是提供服務,其產業內部的競爭狀態都取決于五種力量模型:新進入者的威脅、替代產品的威脅、買方議價能力、賣方議價能力和產業競爭對手的競爭如下圖所示。
波特五力分析模型
2.1 產業競爭對手分析
(1)國內大中型建筑設計企業。國內大中型建筑設計企業大多擁有較長的歷史和良好的品牌形象,技術和人才優勢明顯,大多擁有國家級的建筑大師或知名的設計師,這類公司的作品中不乏設計精品,包括一些大中型城市的地標性建筑和知名建筑。同時憑借其品牌優勢和堅實的技術實力,為國內各大房地產開發商企業提供了優質的服務,并與他們建立了良好的共贏關系。
(2)國外建筑事務所。中外合作、合營建筑設計事務所挾帶著先進的設計理念和設計工具進入國內市場,大量吞食國內高端建筑市場。它們廣泛地和國內各大設計機構合作競標,并兼并了一些中小型設計機構以符合建設部門對勘察設計行業的監管。而且一些國際知名的建筑事務所將目標聚焦于最有價值的高端建筑方案設計。中國主要城市相當部分的標志性建筑,大多都出自國外建筑設計師之手。
2.2 新進入者的威脅分析
(1)國內的專業設計院。現階段,鐵路系統、公路系統、電力系統、水利系統、化工系統等都擁有系統內的專業設計院。這些設計院設計能力非常強大,資質等級也非常完善。這些企業在各自的系統中如果遇到行業萎縮、增長放慢的情況,很有可能利用某些契機實行相關多元化戰略,向建筑設計領域滲透。
(2)國內新成立的設計事務所。國內一些在建筑行業知名的設計師可能利用自身的品牌和技術實力,從原有單位中獨立出來,單獨成立自己的設計事務所。這類事務所將有一定的品牌影響力,并在某一特定領域發揮專長。
2.3 供方議價能力分析
建筑設計行業屬于智力密集型服務業,對原材料和半成品的需求不明顯。對外部供應商的少量需求也僅限于建筑模型和效果圖的制作,投標文件的印刷和裝訂等,這些供應商之間在價格上競爭非常激烈,議價能力不強。
2.4 買方議價能力分析
建筑設計行業的買方主要由政府機關、工商企業和房地產開發商組成。伴隨著房地產市場發展的規范化,建筑設計市場的競爭從單純的價格競爭轉向了品牌競爭和個性化競爭。房地產開發商逐漸意識到,設計環節是整個工程建設的關鍵所在。對于中小型建筑設計企業,行業競爭異常激烈,并且買方對設計質量和創新思想沒有太多要求,價格是主要的衡量標準,因此這類買方群體有相當強的議價能力。
2.5 替代產品的威脅分析
當前,一些房地產商出于成本的考慮自己成立了一些設計機構,還有組裝房屋的出現也產生一定的替代效應,但根據目前的發展形勢來看,這兩者都不可能大規模普及。因此,建筑設計行業不存在明顯的替代品威脅。
3 中小型建筑設計企業競爭戰略分析
波特指出,企業獲得長期優良績效的根本基礎是持久性的競爭優勢。任何企業都可以尋求兩種基本的競爭優勢:低成本或差異化。一個企業所具有的其他優勢或劣勢的顯著性,最終取決于企業在多大程度上能夠對相對成本和差異化有所作為。成本優勢和差異化又由行業結構所左右,這些優勢源于企業具有比它的對手更有效地處理五種作用力的能力。競爭優勢的兩種基本形式與企業的經營活動范圍相結合,就可以引導出四種獲得優良績效的基本戰略:總成本領先戰略、差異化戰略、目標集聚的成本領先戰略和目標集聚的差異化戰略。
選擇合適的競爭戰略,不但能使企業獲取競爭優勢,弱化企業的劣勢,而且能使企業更好地利用外界環境的機會,并增強抵御外部威脅的能力。中小型建筑設計企業成功制定基本戰略的關鍵在于認清機會與威脅,充分發揮優勢,克服劣勢,從而制定出有效可行的適合本企業的競爭戰略。
31 總成本領先戰略分析
建筑設計以高素質員工的智力活動為基礎展開運營,人力成本在企業經營支出中占60%~70%,具有剛性,且固定成本比重較小。但每一個工程項目都有其特殊的人文、地理、文化、經濟等因素,都具有一定的獨特性,因此不太可能形成標準化生產。專業人員從方案設計到施工直至竣工驗收的整個過程,都要大量頻繁地與客戶直接接觸,為業主提供面對面的服務,這都限制了規模經濟的可能性。在這種情況下,如果想追求成本領先,中小型建筑設計企業就勢必要給予員工低于行業平均水平的薪酬,這種做法必然會導致員工的大規模流失。所以實施總成本領先戰略對于中小型建筑設計企業不可行。
32 目標集聚的成本領先戰略分析
由于目標集聚的成本領先戰略同樣需要企業降低成本,同全行業總成本領先戰略不適用于中小型建筑設計企業一樣,目標聚焦的成本領先戰略也不適用于中小型建筑設計企業。
33 差異化戰略分析
實施該戰略的企業,需要具備獨特的資源或者在行業內形成獨特的能力。對于設計企業,需要下面幾種資源或能力中的一種才有可能實現全行業差異化戰略:廣泛的分支機構;世界范圍內品牌的知名度;技術專長。
中小型建筑設計企業現有技術實力還比較有限,而建筑設計業需要專業人員進行全程的服務并和客戶進行大量的人際溝通,這都限制了中小型建筑設計企業在全國范圍內廣泛建設分支機構。所以,中小型建筑設計企業也不能采用全行業范圍內的差異化戰略。
34 目標集聚的差異化戰略分析
目標集聚的差異化戰略要求企業以行業的某一個或幾個細分市場或某一個或幾個區域為目標,爭取差異化的競爭優勢,為客戶提供高效優質的服務。對于中小型建筑設計企業來說,應該選取省內城市和國內少數的建設熱點城市作為目標集聚的細分市場,力求實現產品差異化、人員差異化、服務差異化、渠道差異化和形象差異化。
首先,有利于發揮企業的優勢。建筑設計業是一個特別依賴于良好聲譽和信譽的行業。中小型建筑設計企業對省內的市場有很好的把握,擁有良好的品牌資源,一般擁有許多著名的設計作品。因此,可以將省內的客戶聚焦在政府和機構的大樓、公共建筑、中高端商業地產和中高端住宅,提供不同于其他設計企業的產品和服務。而在省外,則將目標集聚在北京、上海等少數城市,積極參與大中型項目的競標,以少量代表作品樹立起在當地的品牌形象,將目標集聚在中端客戶,并力求取得高端客戶,并展開差異化競爭。
其次,也有利于利用行業的機會,因為客戶越來越看重設計水平和設計質量。中小型建筑設計企業在建筑設計業內因悠久的歷史和多年積累的技術經驗,所以更容易贏得業主的信任。該戰略使企業能有效地將自身與其他的競爭者區分開,培養客戶的忠誠度,使企業擺脫純粹的價格競爭。
最后,該戰略也最大程度地利用了現有的資源,并將現有資源進行了重點的投放。既避免了缺少聚焦而形成的資源不足,又使差異化有了足夠大的市場得以實行。
綜上所述,中小型建筑設計企業應該采用目標集聚的差異化戰略。
建筑設計行業環境分析范文2
關鍵詞:現代建筑設計;創新理念;科技創新理念
建筑設計是建筑的基礎與前提,其與建筑是相輔相成的關系。在現今時代,人們對于建筑物的要求越來越高,不僅要滿足建筑物的基本條件還要使建筑物更加的舒適、安全、健康,這不僅要有高超的建筑技術還要有相應的建筑設計,但是傳統的建筑設計是不可能滿足這一要求的,因此只有將建筑設計理念進行創新,才能夠滿足人們對于建筑物的需求以及時展的需求。
一、建筑工程設計創新的基本條件
現代建筑設計中,創造性思維的運用,是提高建筑構思創意水平的重要途徑。它與解析性邏輯思維的根本區別在于創造思維是一個囊括創造主體多種因素的集合體,是決定設計作品一個多元創作的重要機制。這一點在現代建筑設計中尤為重要。作為一種創造性的勞動,也就是創作者自我意識與自我潛能的一個表現,例如創作的動機,創作的本意等都構成了設計創作工作的動力。設計者沒有動力、沒有激情就不能創作出好的作品來,這里面也包括興趣、愛好、信念、獨立性等多種心理因素。在日常生活中的觀察與體驗都是設計靈感的培養。對人文知識的理解與積累也是一種設計思維的培育。這些基礎知識的積累和領悟也是培養具有創新思想的現代建筑設計工作者的基本條件。設計者最大的創作源泉就是想象力,想象就是憑借潛在的理論知識與直覺的感召對現實的事物大膽的進行猜測與聯想,提出觀點,將理性思維和感性思維中的圖像進行重新組合的結果。想象力的開拓有助于新的藝術形象得產生,就是產生事物本質的設計靈感的過程。
二、現代建筑設計創新的理論基礎
尊重客觀環境被多數建筑師們看作是創新的首要。國家一級建筑設計師楊文焱副教授認為針對各個地區的氣候、地域環境,應該有一種比較適合的空間形式能夠做到節能,如果能解決這個問題就是很大的創新。青年建筑師鐘喬則認為,設計一個建筑物時更多的是一個分析的過程而不是一個暢想的過程,只有在進行場地分析、環境分析、人文分析、氣候分析等基礎之上,才可以談到建筑的創新。廣州瀚華建筑設計有限公司任董事長、總建筑師冼劍雄先生結合自己多年的工作經驗,提出建筑創新并不容易,其創新并不是理念上的創新,必須要結合實際,根據當地的實際情況進行分析,結合當地的風俗特點、文化傳承以及當地的地形的特點進行創新,在各地進行建筑的時候要是當地的文化以及風俗都得到體現,這樣才能過設計、建筑出滿足當地人們對于建筑物的需求,促進建筑行業在當地的快速發展。
三、現代建筑設計中的創新理論的運用
3.1現代建筑設計與傳統設計相結合的創新
建筑藝術是社會的藝術,也是歷史的藝術,他的本質在于不斷的創新、發展和改革,才能符合歷史發展的需要。所以,我們在學習傳統建筑設計時要以積極進取的心態來吸取從古至今的建筑設計的精華,把建筑設計創新作為設計創作的的高度來衡量現代建筑設計的創作水準,從而反映新觀念的設計創作。西方建筑師在其社會發展進程和文化框架中有意識地發展了現代建筑,而從歷史的角度看,中國建筑師則是被動地被拽入了現代設計。日本的丹下健三、黑川紀章、磯琦新、安藤忠雄等人的作品,既具有很強的時代感,又不失本國韻味,堪稱為現代建筑的日本表現。而我國北京的京廣大廈、廣州的白天鵝賓館、武漢的晴川飯店等與美國的聯合國總部大廈、西格拉姆大廈等,無論從設計到理念都是那么的格調一致,建筑風格逐漸向西方靠攏甚至可以說是在學習西方的建筑設計并將其直接運用到實際的建筑中,這樣的做法使建筑失去了我國民族的特點以及社會主義文化的特色。在建筑設計進行創新應用時不僅要對設計的本身進行創新還要根據實際情況與當地的文化、環境以及風格進行融合在建筑設計上得到體現,使人們的生活環境更加的安全與舒適。
3.2現代建筑設計中人文精神的創新
創新建筑并不是一個孤立的整體現代建筑設計中人文精神的創新建筑創作不是孤立的,它是在人們心里認知的美的意向以及對美的轉換和映照。所以建筑藝術形象應具有強大的視覺表達力和沖擊力,這樣才會引起人們對其美的共鳴。在現在的市政建設、建筑等這些迅速增長的新建筑中所具有的意義是異乎尋常的,因為他們聯系著一種人文精神,一種公眾精神,一種首創精神;這種精神都是新建筑、新城市多承載的人們認知的美的意向。是新的人文景觀,是人們心里的認知與歸屬感的聚集點,體現著現代人文精神的追求與象征性的表現,也是市民自豪感相結合的新的美學意向,主要通過這些城市建筑所反映。在現代建筑設計中,尊重環境的整體性、多樣性是建筑設計整體的藝術形象,表現出現代新美學建筑觀念的重要因素,更能反映出建筑設計藝術的特征,以及對城市的環境、人文精神的尊重與認同。
3.3現代建筑設計中科技的創新
現代建筑設計的創新,不僅是理念的創新同時也是科技以及技術的創新,現今的建筑設計不僅僅是對于信息以及技術的處理,還包括存在于信息社會中的知識以及經濟的技術。建筑設計的創新不僅僅是對建筑物外形設計的創新,其還包括對于建筑內部的創新,例如供暖以及墻體結構、整體布局等都需要進行創新,并且在智能化逐漸普及的情況下,智能化也將在建筑行業中應用,會逐漸在建筑設計中有所體現,將科技與建筑設計相融合這是現今社會的主流同時也是建筑行業以及社會未來的發展方向。
3.4實現可持續發展的生態建筑
在進行建筑設計的創新時要盡量減少對于環境的污染,對于能源、資源進行循環利用,并且進行建筑設計的實行生態建筑、綠色建筑,使人們的生活環境更加的舒適以及安全,將人與自然與經濟有機的結合在一起,實現建筑行業的可持續性發展。隨著可持續發展概念的提出,現代建筑也開始趨向于能實現可持續發展的生態建筑方向。生態建筑是一個宏觀概念,它不僅限于建筑本身,而且關系到社會的整體生態環境狀況,它還涉及到了新材料的應用、新能源的開發、新技術的進步等多個領域。我們可以將生態建筑當成是一個技術集成體,它的完成需要建筑師與其他專業工程師的共同配合來完成。從技術方案的視角來看,不僅需要滿足合理規劃選址的要求還必須盡量降低能源消耗來提高資源循環利用率。沒有污染的太陽能、風能的利用是現代生態建筑減少環境污染所需采取的技術策略。所以在現代建筑設計中,注重對節能資源的使用,加大建設生態建筑已經成為一種全新的建筑理念。
結束語
建筑行業的不斷進步離不開建筑設計的創新,只有創新的建筑設計才能夠促進建筑行業的發展,建筑設計的創新不是一蹴而就的,其是經過時間的醞釀與知識的積累才能夠進行創新,建筑設計的創新的靈感大多數都是來自于生活,或者是文化、電影等。建筑設計的創新是將傳統的建筑與當今時代的技術、文化、理念相融合滿足人們對建筑物的需求。同時將先進的科技運用到建筑設計上,將智能運用到建筑中,這樣不僅能夠使人住的舒適同時還具有當今時代的特色,可以說對于建筑設計的創新只有緊跟時代的腳步才能夠創新出符合時展的建筑設計。
建筑設計行業環境分析范文3
關鍵詞:建筑設計;節能;方法
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A
1、概述
1.1、我國建筑能耗狀況
目前我國房屋建筑總量達到400億,其中建筑規模占世界領先位置。2011年我國建筑能耗約占全國商品能源消費總量的20%,2013年我國建筑能耗所占比例迅速上升至29%。近年來空調建筑總量迅速增加致使建筑能耗增長速度比能源生產增長速度高出許多。據2003年新聞報道資料顯示,我國未來20年的建筑用能比例必定較2000年提高約10%,甚至隨著社會經濟的發展提高至35~40%。1986年我國建筑節能工作正式啟動,截至2013年,我國節能建筑總面積達10億,但與我國房屋建筑總量相比,我國高能耗建筑所占比例依然相當大。總體而言,我國建筑能耗現狀包括:建筑能耗所占比例越來越大、人均常規能源資源越來越少、高耗能建筑對國民經濟發展的阻礙作用越來越明顯。若想實現國民經濟的可持續發展,必須全面推行建筑節能。
1.2、建筑節能設計的必要性
建設資源節約型、環境友好型社會是我國的基本方略,社會的快速發展一方面能夠為人類帶來經濟、物質的享受,同時也要注意的是世界能源是有限的,浪費資源會使得人類在將來面臨更多的問題和困境。基于建筑設計中建筑節能方法的探討是十分有必要的,節能設計是生態發展的根本,也是驅動社會朝著更加文明、友好、和諧發展的原動力。所以,只有提高節能的策略和方法,才能夠讓人類更好地前行。
2、建筑設計節能的基本原則和出發點
2.1、與氣候條件相適應的基本原則
氣候適應性原則是建筑設計節能的重要出發點和原則,對于不同地區來說,氣候因素往往會存在著較大差異,這也正是為什么不同地區的建筑有著不同的特色。在建筑設計過程中,要想能夠最大限度地節省能源,就要充分地利用本地現有的自然資源,例如氣候要素:太陽能、風能、水等等。同時更要能夠消除惡劣的氣候環境影響。在“趨利避害”的基礎之上,結合建筑設計的總體結構,善于使用材質較好的材料,為室內的環境營造良好的氣氛,提高室內的舒適感。氣候條件能夠為建筑設計充分地節能,從客觀的自然環境出發進行建筑設計,能夠節省資源和能源,同時也能夠提高建筑效率,促進建筑行業的快速發展。
2.2、從整體出發進行規劃
在建筑設計過程中往往不能缺少整體規劃,所謂整體規劃就是要在建筑工程設計和實踐的整個過程中,進行節能方面的思考和認識,進而在以后系統實現的各個步驟進行有效的節能。從整體出發進行建筑節能的規劃和實踐,說到底就是一種宏觀層面的管理,它更加側重對于建筑設計的規劃、整體結構的設想和反思,是整個設計過程不可缺少的環節。只有在宏觀層面對建筑設計進行節能方法的探索,才能夠有效地促進接下來的具體工作順利地實施下去。
2.3、綜合分析,多手段配合
對建筑節能問題的探討除了宏觀層面的控制和管理,還需要對其進行系統的管理,即深入建筑設計的具體工作之中去,進行綜合性地分析,不能夠只是從某個環節入手,重視其中的一個環節,忽視了各個環節的銜接和系統性。建筑的選址、規劃、布局、建造等環節的實踐過程中,可以通過使用相關的新型材料、設備和產品進行節能,嚴格相關的建筑節能標準,同時更要積極地加強節能設計的管理和監督。能夠采用多種手段進行建筑節能的設計,比如整個建筑過程中的排水、照明、通風、采暖等問題,也需要進行充分地分析,讓這些工作成為一個綜合的系統來節能,往往會產生良好的效果。
3、建筑設計的建筑節能方法的探討
3.1、整體布局
整體布局的關鍵在于建筑本身與周圍環境的有機平衡。以節能為出發點,就要求我們在規劃設計時盡可能因地制宜,采用當地的原材料,尊重當地歷史文化,同時當地的自然和氣候情況也是影響建筑設計的重要因素。只有尊重建筑與人文環境的這種動態平衡,才可能使得建筑成為更加節能化又不失美感的地域特色。
3.2、建筑材料的選取
建筑施工材料的選取是綠色環保理念的最重要體現。如果一處建筑物擁有科學、合理的節能構造規劃設計,再配以環保節能的材料選擇,必定會收到事半功倍的效果。建筑節能材料的選擇和使用必須按照綠色、環保、健康、高效的規則來進行。現階段,科學技術日新月異,已經出現了許多新型節能環保材料,這些新興節能環保材料的研制和開發也是遵循綠色、環保、健康、高效的原則來生產的。因此,選取這些新型節能的環保材料,并將其投入進建筑規劃設計中,可以收到良好的節能、環保效果。諸如新型玻璃、新型保溫隔熱材料、防水降溫墻體等等。
3.3、建筑物整體形狀與外部環境的環保設計
太陽輻射與空氣流動是決定城市居民住宅內氣候環境和舒適性的兩大主要因素。設計者可以根據太陽高度角、太陽輻射量來合理、科學地選擇和規劃建筑物的朝向,通過降低太陽輻射達到節能減排、自然通風的效果。因此在設計規劃時要根據我國的大陸性季風氣候為主的氣候特征,選取夏季主導風向,以便于通風,增加居民居住的舒適度。建筑物整體形狀與外部環境的環保設計主要是根據建筑規劃設計者立足在整體綜合設計概念,要求要與環境分析家、能源分析家、結構搭配師等的緊密配合。在對建筑物實行規劃和設計時,要充分考慮周圍自然環境和人工環境,堅持“以人為本,尊重自然”的原則。此外,必須要分析建筑物所處的環境氣候特征,盡量選擇自然環境優良,能帶動室內空氣調節的地理位置。其次,建筑規劃設計的環保設計必須充分考慮建筑物與外部環境的相互影響關系,堅持走可持續發展的低碳節能環保的綠色之路。
3.4、建筑朝向設計
在進行朝向選擇時,要全面考慮當地氣象條件、建筑用地、地理環境等,以節約用地為宗旨,優先采用本地區最佳或接近最佳的朝向,滿足冬季能爭取更多的日照,從長期實踐證明,我國各地區較為適宜的建筑朝向就是南向,但是在實際建筑設計時,會有很多因素制約,全都采用南向那是不可能的,因此,合理確定朝向應因地制宜,從而能夠使得節能和舒適性要求得到滿足。
3.5、建筑各部分構造設計
屋頂節能設計,屋頂作為建筑物與大氣直接接觸的構造,屋頂的節能方法主要有采用斜坡屋頂或者增加屋頂的保溫,根據實際需求,可以在屋頂設置隔熱層;樓板層節能設計,對樓板層的利用主要是由于樓板具有中空特性,對樓板的吊頂造型要進行設計,比如可以把循環水管穿入其中,夏季通入冷水可以降低室溫,冬季通入熱水,可以取暖;墻體節能設計,建筑外墻墻體采用新型節能材料的效果還是十分明顯的,我國建筑外墻所采用的混凝土砌塊、空心磚、加氣混凝土、多種利廢磚等新材料的生產能耗比傳統的實心磚能耗降低將近一半,因此外墻設計中采用新材料進行施工是節能建筑的必然趨勢;門窗節能設計,建筑的,門窗的隔熱保溫能力相對較差,冷風也容易從門縫中進入室內。據統計,通過門窗流失的能量占建筑耗能的百分之四十左右。因此改善門窗的隔熱保溫性能對于節能建筑十分必要。
總言之,現在,在建筑設計中運用節能技術已經受到了人們的關注和認可,而其所突出的環保這一特點也得到了國家有關部門的大力支持和重視,節能技術的發展前景具有較大的潛力。與此同時,節能技術應用在建筑設計中,也有著非常重要的現實意義,不但能夠進一步地促進建筑工程技術的不斷革新和發展,同時也使建筑技術實施水平得到大幅提高。所以在以后的具體工作中一定要得到重視和發展。
參考文獻
[1]高己興.基于建筑設計的建筑節能方法的探討[J].江西建材,2014,19:43.
[2]蘆燕.基于建筑節能概念下建筑設計的探究[J].江西建材,2014,20:22.
[3]王鳴暄.建筑設計中節能建筑設計的探討[J].江西建材,2014,17:16.
建筑設計行業環境分析范文4
1 前言
在可持續發展成為全世界所追求的目標時,建筑行業也在關注能源以及環保的可持續發展問題。在中國,建筑能耗目前占國民經濟總能耗的25%左右,且呈遞增趨勢,因此開展建筑節能工作有巨大潛力。建筑能耗不僅僅影響國家能源供應,而且能源使用效率的高低還影響環境,例如據有關測試[1]表明:在城市內建筑四周掛滿分體式空調時,將造成局部“熱島”現象,空調機的運行能效比COP顯著下降,建筑周圍熱環境也被嚴重惡化。也就說,建筑節能和居住環境是兩個相互關聯、相互影響的問題。
隨著人民對生活質量要求的快速提高,建筑能耗以更高的速度增加,例如冬季供熱地區正迅速南擴,而北方地區空調器擁有量也迅速增加。建筑物壽命一般較長,建筑節能改造難度很大,因此在設計之初便考慮建筑能耗與環境影響便顯得至關重要。而我國廣大地區、不同氣候、不同類型的建筑節能不是依靠墻體保溫等措施就可以解決的[2],更需要從建筑設計到建筑細布構造處理以及環境控制設備及系統等各種技術的集成來解決。
另一方面,建筑環境特別是居住環境質量受到越來越多的重視,居住區內的空氣質量、辦公或居室內的空氣品質、噪聲水平以及交通狀況都是人們關注的問題。一些房地產開發商也注意到這一現象,相繼推出了以“綠色”、“生態”為宣傳點的建設項目,但真正的“綠色生態”建筑或住區不僅僅是依靠多綠化就能解決的,更重要的是要考慮建筑物理環境中綜合因素的影響,包括聲、光、氣流、熱、能耗等諸多方面。
利用信息技術,以計算機模擬為主要手段,從建筑聲學、光學、氣流、微氣候、空氣品質、能耗等角度,對建筑設計方案進行全面的評價,不僅有助于房地產開發商提高建設水平、增強項目市場競爭力,也有助于提高普通消費者的生態意識、節能意識和環保意識,對于促進我國可持續發展具有重要意義。本文簡要介紹由清華大學提出的建筑生態環境與節能效果綜合評價的方法、策略等,并通過實例介紹了具體的評價內容,以期為我國實施建筑“星級”評價標準進行有益的探索。
2 評價系統簡介
2.1 國外經驗
關于建筑節能的評價,國外已經有了一些已經成熟并在實施的規范,并且有相應的標準模擬軟件來評價建筑的節能狀況以保證規范的實施。在美國有“節能之星”標準(Energy Star),這個標準實施已經有10年了。它比美國“標準能源法案”(Model energy Code)要求更加節能30%。通過這套標準的實施,在不增加初投資的前提下可以節省30~50%能源消耗,可以節省50%的建造時間。也是因為有了這套標準,可以創造出激勵一些具有創新意義的節能技術和建材發明的氛圍。由于這套標準針對美國某地區而專門制訂的,因此在美國并沒有一個全國性的統一標準,例如Title-24標準主要在加州實施。
芬蘭建立了一套叫做“能耗認證系統”的標準(Energy Certification System)。在香港也通過授予“建筑認證證書”(Building Pass)的方式來對建筑的能耗情況進行規范。俄羅斯在莫斯科也實行了一種叫做“能耗護照”(Energy Passport)的建筑節能規范。它包括一套新的節能標準MGSN,希望能夠控制建筑設計、建造以及運行的質量,而且它可以為節能建筑提供潛在的購買者等信息,從而來促進節能建筑的良性發展。這些規范中都沒有包括環境質量的評價內容,然而實際上節能的最終目的是為了提高環境水平,減少污染排放,從而真正做到可持續發展,所以完整的建筑生態環境與節能評價標準中應將環境質量的評價納入其中。
2.2 主要內容
建筑生態環境和節能效果評價系統是對建筑生態環境進行綜合分析,從技術、經濟、環境、能源及社會等角度給予研究,從而對建筑環境給出客觀的評價和可行的建議。建筑生態環境的評價系統涉及內容廣泛,包括小區規劃評價、建筑單體評價、環境控制系統方案評價等等;牽涉到的關鍵技術較多,如建筑熱環境模擬、計算流體力學(CFD),建筑日照分析與采光技術,噪聲控制以及建筑材料技術等。這些內容的有機結合和相互交叉形成了建筑生態環境評價系統的技術核心。
開發成熟的軟件系統實施建筑生態環境評價方法的基礎。在我國形成可實施的評價系統,最終可能的有效途徑之一,就是開發一套可以廣泛運用的評價建筑生態與節能效果的軟件平臺,并形成相應的激勵、保障實施措施,從而形成體系。
2.3 評價方法
一個重要的工作是研究住區生態與節能效果評價指標,以及如何從模塊化軟件的模擬仿真結果中提煉出能充分反映建筑生態環境、能耗特征的評價參數,從而建立一套可操作的建筑環境評價軟件平臺的評價方法。
評價方法可采用的是模擬其運行狀況的方法。這個方法有兩個層次的標準,首先對于規劃設計層次來說,可以通過模擬其日照、噪聲、空氣流場以及微氣候等,對其規劃和建筑設計直接進行評價。第二個層次,對于節能效果,需要對其進行全年模擬分析,而不是僅僅依靠穩態計算或者是設計計算,從而給出節能效果星級評價等級。這兩個層次應該是必須同時滿足的。
2.4 評價策略
對于評價策略,可以分兩步:一、在房屋建造之前,運用評價軟件對規劃和設計圖紙進行模擬,給出相應審核評價(Plans review);二、在建造完成之后,對建筑進行實地抽查考核,以確定建造是否與審核后的圖紙相一致,如果是一致的,可相應授予一定的環境和節能效果星級等級。
2.5 系統特點
歸納起來,這一評價系統具有以下主要特點:
a、清晰明了,易于理解與實施
b、相對靈活,可允許通過不同的手段達到相同的環境和節能效果;;
c、數據豐富且準確,能給予用戶和房地產開發商明確的結論和指導依據;
d、激勵機制完善,可操作。
3 評價實例
以下通過實例,簡要介紹建筑生態環境與節能效果綜合評價的主要內容。
3.1 居住小區聲環境
某居住小區位于北京東四環路東側,距四環路約400m,被現狀住宅區和規劃的城市干道分成東、西兩區。小區總面積26公頃,容積率2.0,戶型以一梯兩戶或三戶的高層、小高層單元(11~18層)組成的板樓為主,邊角處輔以一梯四戶或六戶的點式高層(14~18層),板樓前后間距40至60 m。小區的周邊環境好,交通便捷,但是隨著小區及周邊道路、用地建設的完善,過境交通量可能會增大,小區的安靜可能會受到干擾,為此業主要求進行聲環境評價。
經現場實測,圖中的三個主要帶狀噪聲源可能影響到居住小區聲環境,為此分別進行了模擬分析。
圖1—居住小區聲環境分析
在分析的基礎上,得到居住小區內的噪聲分布,可以看到,顏色愈深的建筑所處的聲環境越差,在沒有采取設防噪綠帶等降噪措施的情況下,其臨街一面的室外噪聲級不能滿足居住區室外白天低于55dB、夜晚低于45dB的國家標準。為此,筆者對合理降噪提出了建議。
圖2—居住小區噪聲分布及小區示意圖
3.2 建筑群空氣流場分析
仍以前述居住小區為例,這種高層建筑、多層建筑混合存在的小區,其建筑群內部的空氣流動情況對其微氣候有著重要的影響,局部風速太大可能對人們的生活、行動造成不便,也有可能在某些地方形成旋渦和死角,不利于室內的自然通風。因此,業主提出在規劃設計階段預測居住小區內的空氣流動狀況,以對小區內微氣候作出合理的評價。
圖3—建筑群空氣流場分析
上圖給出了該居住小區在北京冬季典型工況(北風,風速5m/s)下,1m水平高度上的空氣流速分布圖,暖色調表示風速高。原本業主擔心在建筑群中部的南北大通道上會有較強的氣流,但由于建筑布局比較合理,模擬分析顯示在這一大通道區域內風速基本小于1.2m/s,適于居民走動、生活。倒是在建筑群的一些其他局部發現,由于繞流等的影響會形成局部氣流過強,筆者對此也提出了合理的建議。值得說明的是,此分析結果可以多媒體三維動畫顯示,效果更加逼真。
3.3 建筑群日照分析
當現代建筑越來越密集,從鋼筋水泥的叢林中穿過的一縷陽光顯得彌足珍貴,因此建筑群日照分析被越來越重視,人們不滿足于冬至日一小時日射這樣的要求,而更關心在周圍建筑物遮擋和建筑物自身遮擋的情況下,究竟自己等實實在在接受多少陽光。下圖給出某建筑群在夏季清晨的日照與遮擋狀況,而利用多媒體技術的三維動畫效果可將分析結果表現得更加逼真。
圖5—建筑群日照分析
3.4 居住小區微氣候與熱環境分析評價
居住小區微氣候與熱環境的評價內容,主要是考察人們在室外生活時切身感受到的諸如室外溫度、濕度、太陽輻射、氣流組織和綠化狀況等微氣候參數。其中溫度作為人們感受居住環境好壞的主要參數,對評價小區熱環境至關重要,也是影響人們在室外生活質量的主要因素,它同時綜合反映了諸如小區的太陽輻射及綠化狀況等其它因素的作用,也是就目前的技術手段而言相對較容易進行預測和比較的熱環境參數。
建筑設計行業環境分析范文5
1前言
在可持續發展成為全世界所追求的目標時,建筑行業也在關注能源以及環保的可持續發展問題。在中國,建筑能耗目前占國民經濟總能耗的25%左右,且呈遞增趨勢,因此開展建筑節能工作有巨大潛力。建筑能耗不僅僅影響國家能源供應,而且能源使用效率的高低還影響環境,例如據有關測試[1]表明:在城市內建筑四周掛滿分體式空調時,將造成局部“熱島”現象,空調機的運行能效比COP顯著下降,建筑周圍熱環境也被嚴重惡化。也就說,建筑節能和居住環境是兩個相互關聯、相互影響的問題。
隨著人民對生活質量要求的快速提高,建筑能耗以更高的速度增加,例如冬季供熱地區正迅速南擴,而北方地區空調器擁有量也迅速增加。建筑物壽命一般較長,建筑節能改造難度很大,因此在設計之初便考慮建筑能耗與環境影響便顯得至關重要。而我國廣大地區、不同氣候、不同類型的建筑節能不是依靠墻體保溫等措施就可以解決的[2],更需要從建筑設計到建筑細布構造處理以及環境控制設備及系統等各種技術的集成來解決。
另一方面,建筑環境特別是居住環境質量受到越來越多的重視,居住區內的空氣質量、辦公或居室內的空氣品質、噪聲水平以及交通狀況都是人們關注的問題。一些房地產開發商也注意到這一現象,相繼推出了以“綠色”、“生態”為宣傳點的建設項目,但真正的“綠色生態”建筑或住區不僅僅是依靠多綠化就能解決的,更重要的是要考慮建筑物理環境中綜合因素的影響,包括聲、光、氣流、熱、能耗等諸多方面。
利用信息技術,以計算機模擬為主要手段,從建筑聲學、光學、氣流、微氣候、空氣品質、能耗等角度,對建筑設計方案進行全面的評價,不僅有助于房地產開發商提高建設水平、增強項目市場競爭力,也有助于提高普通消費者的生態意識、節能意識和環保意識,對于促進我國可持續發展具有重要意義。本文簡要介紹由清華大學提出的建筑生態環境與節能效果綜合評價的方法、策略等,并通過實例介紹了具體的評價內容,以期為我國實施建筑“星級”評價標準進行有益的探索。
2評價系統簡介
2.1國外經驗
關于建筑節能的評價,國外已經有了一些已經成熟并在實施的規范,并且有相應的標準模擬軟件來評價建筑的節能狀況以保證規范的實施。在美國有“節能之星”標準(EnergyStar),這個標準實施已經有10年了。它比美國“標準能源法案”(ModelenergyCode)要求更加節能30%。通過這套標準的實施,在不增加初投資的前提下可以節省30~50%能源消耗,可以節省50%的建造時間。也是因為有了這套標準,可以創造出激勵一些具有創新意義的節能技術和建材發明的氛圍。由于這套標準針對美國某地區而專門制訂的,因此在美國并沒有一個全國性的統一標準,例如Title-24標準主要在加州實施。
芬蘭建立了一套叫做“能耗認證系統”的標準(EnergyCertificationSystem)。在香港也通過授予“建筑認證證書”(BuildingPass)的方式來對建筑的能耗情況進行規范。俄羅斯在莫斯科也實行了一種叫做“能耗護照”(EnergyPassport)的建筑節能規范。它包括一套新的節能標準MGSN,希望能夠控制建筑設計、建造以及運行的質量,而且它可以為節能建筑提供潛在的購買者等信息,從而來促進節能建筑的良性發展。這些規范中都沒有包括環境質量的評價內容,然而實際上節能的最終目的是為了提高環境水平,減少污染排放,從而真正做到可持續發展,所以完整的建筑生態環境與節能評價標準中應將環境質量的評價納入其中。
2.2主要內容
建筑生態環境和節能效果評價系統是對建筑生態環境進行綜合分析,從技術、經濟、環境、能源及社會等角度給予研究,從而對建筑環境給出客觀的評價和可行的建議。建筑生態環境的評價系統涉及內容廣泛,包括小區規劃評價、建筑單體評價、環境控制系統方案評價等等;牽涉到的關鍵技術較多,如建筑熱環境模擬、計算流體力學(CFD),建筑日照分析與采光技術,噪聲控制以及建筑材料技術等。這些內容的有機結合和相互交叉形成了建筑生態環境評價系統的技術核心。
開發成熟的軟件系統實施建筑生態環境評價方法的基礎。在我國形成可實施的評價系統,最終可能的有效途徑之一,就是開發一套可以廣泛運用的評價建筑生態與節能效果的軟件平臺,并形成相應的激勵、保障實施措施,從而形成體系。
2.3評價方法
一個重要的工作是研究住區生態與節能效果評價指標,以及如何從模塊化軟件的模擬仿真結果中提煉出能充分反映建筑生態環境、能耗特征的評價參數,從而建立一套可操作的建筑環境評價軟件平臺的評價方法。
評價方法可采用的是模擬其運行狀況的方法。這個方法有兩個層次的標準,首先對于規劃設計層次來說,可以通過模擬其日照、噪聲、空氣流場以及微氣候等,對其規劃和建筑設計直接進行評價。第二個層次,對于節能效果,需要對其進行全年模擬分析,而不是僅僅依靠穩態計算或者是設計計算,從而給出節能效果星級評價等級。這兩個層次應該是必須同時滿足的。
2.4評價策略
對于評價策略,可以分兩步:一、在房屋建造之前,運用評價軟件對規劃和設計圖紙進行模擬,給出相應審核評價(Plansreview);二、在建造完成之后,對建筑進行實地抽查考核,以確定建造是否與審核后的圖紙相一致,如果是一致的,可相應授予一定的環境和節能效果星級等級。
2.5系統特點
歸納起來,這一評價系統具有以下主要特點:
a、清晰明了,易于理解與實施
b、相對靈活,可允許通過不同的手段達到相同的環境和節能效果;;
c、數據豐富且準確,能給予用戶和房地產開發商明確的結論和指導依據;
d、激勵機制完善,可操作。
3評價實例
以下通過實例,簡要介紹建筑生態環境與節能效果綜合評價的主要內容。
3.1居住小區聲環境
某居住小區位于北京東四環路東側,距四環路約400m,被現狀住宅區和規劃的城市干道分成東、西兩區。小區總面積26公頃,容積率2.0,戶型以一梯兩戶或三戶的高層、小高層單元(11~18層)組成的板樓為主,邊角處輔以一梯四戶或六戶的點式高層(14~18層),板樓前后間距40至60m。小區的周邊環境好,交通便捷,但是隨著小區及周邊道路、用地建設的完善,過境交通量可能會增大,小區的安靜可能會受到干擾,為此業主要求進行聲環境評價。
經現場實測,圖中的三個主要帶狀噪聲源可能影響到居住小區聲環境,為此分別進行了模擬分析。
圖1—居住小區聲環境分析
在分析的基礎上,得到居住小區內的噪聲分布,可以看到,顏色愈深的建筑所處的聲環境越差,在沒有采取設防噪綠帶等降噪措施的情況下,其臨街一面的室外噪聲級不能滿足居住區室外白天低于55dB、夜晚低于45dB的國家標準。為此,筆者對合理降噪提出了建議。
圖2—居住小區噪聲分布及小區示意圖
3.2建筑群空氣流場分析
仍以前述居住小區為例,這種高層建筑、多層建筑混合存在的小區,其建筑群內部的空氣流動情況對其微氣候有著重要的影響,局部風速太大可能對人們的生活、行動造成不便,也有可能在某些地方形成旋渦和死角,不利于室內的自然通風。因此,業主提出在規劃設計階段預測居住小區內的空氣流動狀況,以對小區內微氣候作出合理的評價。
圖3—建筑群空氣流場分析
上圖給出了該居住小區在北京冬季典型工況(北風,風速5m/s)下,1m水平高度上的空氣流速分布圖,暖色調表示風速高。原本業主擔心在建筑群中部的南北大通道上會有較強的氣流,但由于建筑布局比較合理,模擬分析顯示在這一大通道區域內風速基本小于1.2m/s,適于居民走動、生活。倒是在建筑群的一些其他局部發現,由于繞流等的影響會形成局部氣流過強,筆者對此也提出了合理的建議。值得說明的是,此分析結果可以多媒體三維動畫顯示,效果更加逼真。
3.3建筑群日照分析
當現代建筑越來越密集,從鋼筋水泥的叢林中穿過的一縷陽光顯得彌足珍貴,因此建筑群日照分析被越來越重視,人們不滿足于冬至日一小時日射這樣的要求,而更關心在周圍建筑物遮擋和建筑物自身遮擋的情況下,究竟自己等實實在在接受多少陽光。下圖給出某建筑群在夏季清晨的日照與遮擋狀況,而利用多媒體技術的三維動畫效果可將分析結果表現得更加逼真。
圖5—建筑群日照分析
3.4居住小區微氣候與熱環境分析評價
居住小區微氣候與熱環境的評價內容,主要是考察人們在室外生活時切身感受到的諸如室外溫度、濕度、太陽輻射、氣流組織和綠化狀況等微氣候參數。其中溫度作為人們感受居住環境好壞的主要參數,對評價小區熱環境至關重要,也是影響人們在室外生活質量的主要因素,它同時綜合反映了諸如小區的太陽輻射及綠化狀況等其它因素的作用,也是就目前的技術手段而言相對較容易進行預測和比較的熱環境參數。
值得指出的是,即便是同一個地區的氣候情況也并不是處處相同的。“城市熱島”現象就是其中一個很好的例子。它是城市化對氣溫影響的最突出特征,顯著反映了由于城市化的結果使得城市氣溫與郊區或其它地區氣溫的不同,并將給城市居民的工作生活帶來深刻影響。一般說來,認為某個區域的實際氣溫是由基礎氣溫、太陽輻射、長波輻射的線性疊加得到的。區域地貌、建筑密度、建筑材料、建筑布局、綠地率等因素決定了區域溫度。即:M(I,t,x)=C(I,t,x)+L(I,t,x)+E(I,t,x)
其中M是區域氣溫,C是基礎氣溫,L是局地地貌,E是城市化程度,I是天氣狀況,t是時間,x是地點。具體來說,在建筑群集地區,小區不同地方的溫度環境在受相鄰位置的建筑的材料結構和布局、小區的下墊面(如沙土或水泥路面)、綠化情況(包括水景布置)、以及交通和家電等人為排熱因素的影響下,可能使得局地氣溫出現熱島或冷島、以及滯后或提前等現象。
結合建筑群空氣流動分析,在相關研究的基礎上,筆者預測居住小區不同位置小范圍內的逐時氣溫,同時進行比較并給出評價;所得結果既可供居民選擇適合個人習慣的工作生活環境提出參考意見,同時也能為改善居住小區熱環境指明方向。
下圖是某居住小區中不同位置的“熱島強度”變化情況。從中可以看出,居住小區內熱島強度小,溫度適宜,利于人們的室外活動以及室內持續進行自然通風,溫度環境令人滿意。其中的原因在于居住小區建筑布局合理,建筑間距選擇合適(天空視角系數較高而利于長波輻射冷卻);且集中綠地多,綠化好,并或多或少地采用了人工水景布置(使得其與空氣的熱濕交換加強,有效地降低了空氣的溫度)。值得一提的是,環境最好的區域均為小區居民日常生活、起居、休憩、娛樂等活動的主要場所,該區域內的健康適宜的溫度環境將極大地利于居民的室內外的生活質量的提高。
圖6—居住小區微氣候與熱環境分析評價
4小結
目前,該項目以被列為建設部國家十五科技攻關項目,并逐步開展整合軟件系統、實際檢驗使用情況的工作,從對建筑生態環境和節能效果綜合評價的項目入手,在實踐中完善這一評價系統,并通過將建筑環境和節能效果綜合評價理念的應用,明晰建筑生態環境的真正內涵,推廣建筑節能概念,并為我國可持續發展做一定的探索。
參考文獻
[1].T.T.Chow,Z.Lin,ThermalProblemsofSplit-typeAir-conditioningUnitsInstalledatHigh-riseBuildingsofHongkong,ProceedingsofInternationalConferenceofAirConditioninginHighRiseBuildings’97,pp108-113.
建筑設計行業環境分析范文6
【關鍵詞】建筑;自然通風設計;思考
建筑通風節能設計具有多方面的優勢,既能滿足現代建筑施工的需要,也能減少能量消耗,以實現更大的經濟效益。隨著建筑行業的不斷發展,節能降耗得到了各方面的高度關注。為了保證項目施工的有序進行,設計人員必須收集各方面的資料,以指導節能設計工作。在建筑通風節能設計中,首先應分析傳統的通風系統存在的不足,了解節能設計的各類優點,然后再根據建筑物的內部結構情況詳細設計自然通風系統,以保證最終方案的科學性。
1、應用自然通風需考慮的因素
1.1室內得熱量
應用自然通風的前提是室外空氣溫度比室內低,通過室內空氣的通風換氣,將室外風引入室內,降低室內空氣的溫度。對于完全依靠自然通風系統進行降溫的建筑,其使用效果則取決于很多因素,建筑的得熱量是其中的一個重要因素,得熱量越大,通過降溫達到室內舒適要求的可能性越小。
1.2 室內空氣濕度
應用自然通風對降低室內空氣溫度效果明顯,但對調節或控制室內空氣的濕度,效果甚微。因此,自然通風措施一般不能在非常潮濕的地區使用。但對于室外環境中空氣溫、濕度比較溫和適宜的地區(如英國),該技術被廣泛應用而且非常成熟。
1.3 環境噪音和空氣污染物
根據目前的一些標準要求,采用自然通風的建筑,其建筑外的噪音不應該超過70dB。同時,自然通風進風口的室外空氣質量應該滿足有關衛生要求。可是如今在一些大中型城市,自然通風環境噪音水平和空氣污染物濃度是目前城市環境治理中的難點,從而成為自然通風技術在城市建筑中應用的主要障礙。
2、設計方法
2.1總體規劃中的通風設計
間距與通風的關系如下:為使建筑群每一幢房屋都能較好地獲得自然通風,建筑物宜與主導風向呈30b-45b角,并采用前后錯列、斜列、前低后高、前疏后密等布局措施,使整個建筑群都受益。建筑物的間距、屋頂坡度都對風向和漩渦風的產生及正負風壓值的大小有著直接的影響。建筑物越長、越高,進深越小,其背風面產生的渦流區越大,流場越紊亂,對減少風速、風壓有利。建筑的迎風面產生正壓,側面產生負壓,背面產生渦流,有氣壓差存在就會產生空氣流動,根據地區的主導風向設計合理的間距,為建筑組織良好的自然通風提供了可行性。
2.2 開口的設計
自然通風通過建筑物的開口流入或者流出,則建筑物開口的優化配置以及開口的尺寸、窗戶的形式和開啟方式,窗墻面積比等的合理設計,直接影響著建筑物內部的空氣流動以及通風效果。a.開口的大小存在一個優化組合的問題。房間開口尺寸的大小,直接影響著風速和進氣量,開口大,則氣流場較大。縮小開口面積,流速雖然相對增加,但氣流場縮小。根據測定,當開口寬度為開間寬度的1/3-2/3,開口面積為地板面積的15%-20%時,通風效率最佳。b.開口的開啟方式應靈活。在氣流穿過一個空間時要提供盡可能多的靈活性,特別要確保熱空氣在房間頂部時可以放出去,又能把新鮮空氣從底部引進來,這樣就會因該空間內的熱量的分層作用給室內空氣流動提供動力。氣流的方向可以通過對中懸窗、豎轉窗及平開窗窗扇角度的改變來調節。c.開口的相對位置也會直接影響氣流路線。建議將進風口設置于地面上方1 m~2 m處,可以確保氣流經過使用者頭部區域。還可以通過固定在墻體上的構件或窗戶上的百葉來控制氣流的強度和流場分布。
3、建筑設計與自然通風
3.1建筑的布局考量
建筑師在考慮利用自然通風進行設計時,首先應判讀當地的風玫瑰,以了解常年的風力分布,并據此在總圖上進行適宜的布置。其基本原則是盡量使建筑的朝向與夏季主導風互成垂直的關系,然而需要注意的是,這種情況下布置的建筑,其背風面會形成較大的漩渦區,對處于靠后建筑的通風會有不利影響。所以,在總圖設計中,應結合實際情況,對建筑單體的面寬,高度,間距等指標進行分析,以合適的布局和體量獲得最佳的整體自然通風效果。其次是對項目用地的環境分析,如地勢是否有高差,其高差是處于迎風面還是背風面,地表是否有顯著的障礙物等因素都是需要納入考慮的范疇。對環境分析的結果是建筑設計的基本依據,建筑師可通過采取豎向設計,景觀設計以及單體設計等方面,減弱不利因素,為實現自然通風改善條件。
3.2 建筑外墻的開口
建筑結構的開口可直接影響和控制自然通風的效果,其開口的位置,尺寸及朝向可通過具體分析進行優化。根據相關實驗表明,當出風口面積大于進風口面積 10% 左右時,室內風速可達到最佳的狀態。不同方位的開口位置決定著室內空氣流動的路線,進風口與出風口之間的高差,可改變氣流在室內流動的方向,在風力較弱時也可促進室內通風。另一方面,開口的形式也是影響通風的一個重要因素。目前大量的公共建筑如辦公樓,酒店等,均采用玻璃幕墻系統作為外部圍護結構,出于安全及防雨的考慮,玻璃幕墻的開窗往往采用只能開啟一定角度的下懸窗。但這種開窗方式極大的影響了自然通風效果,使外部風力難以進入室內,從而進一步的增加了建筑對機械通風的依賴。相比之下,平開窗一般可較好的引入風力,而通風百葉在引入風力的同時,還可對風力引入的角度進行控制,以獲取更好的效果。
3.3 建筑內部空間的布置
消費者在選購住宅時,多傾向于選擇南北通透的板式建筑,其優勢正是因為板式建筑進深較小,利于采光和通風。而且如果與之對應的平面布局規整、通透,建筑內部空氣流動的阻力就越小,通風也就越流暢,易形成所謂的“穿堂風”。反之,雖然同為板式建筑,內廊式的公寓或酒店,因其平面的隔斷,通風效果就明顯不如住宅。而對于進深較大,利用風壓通風有困難的建筑,可通過設置采光中庭等開放式豎向空間,利用熱壓通風的原理,促進室內空氣循環。此外,還可通過拔風井和無動力排氣風帽,借助外部風力對風帽作用時產生的吸力,從室內抽取空氣向外排風。
3.4 新技術手段的運用
隨著節能環保技術的大力推廣和發展,一些利用自然通風的新技術手段也逐漸被建筑師所采用。其中,雙層玻璃幕墻是近年來低能耗建筑所廣泛采用的新興技術。雙層幕墻與傳統幕墻相比,其最大特點是,兩層玻璃幕之間留有一定寬度的通風換氣層,該換氣層上下貫通,并在底部和頂部設有通風百葉。在夏季,當換氣層內的空氣被加熱時,熱空氣向上流動,從頂部的百葉排出。同時,外界溫度較低的空氣從底部的百葉被吸入,形成換氣層內的自然通風,以達到自然冷卻的效果。而在冬季,上下兩端的百葉通過調節進風量,保持換氣層內的熱量,從而降低室內熱量損耗。除此之外,諸如設置太陽能風塔,利用煙囪效應進行自然通風的手段也不失為對傳統拔風井的創新。
結束語
隨著科學技術的日新月異,能源短缺已不容忽視,節約能源已受到世界性的普遍關注,在我國亦不例外,因此,必須從可持續發展的戰略出發,使建筑盡可能少地消耗不可再生資源,降低對外界環境的污染,并為使用者提供健康、舒適、與自然和諧的工作及生活空間。通風系統是建筑中的重要組成部分,做好建筑通風系統的節能設計,是設計人員需要積極思考的問題。
參考文獻
[1] 王鵬,譚剛.生態建筑中的自然通風[J].世界建筑,2012,(04).
[2] 陳衍慶,王玉容.建筑新技術[M].北京:中國建筑工業出版社,2010.