230-遮挡物对山地建筑光热环境及能源应用的影响研究动态.pdfVIP

遮挡物对山地建筑光热环境及能源应用的 影响研究动态 1 *1、2 徐露婷 ，龙恩深 （1.四川大学灾后重建与管理学院 成都 610065； 2.四川大学建筑与环境学院 成都 610065） 摘 要：我国是一个山地面积较广而平原面积较小的国家，因而山地建筑成为了我国重 要的建筑类型之一。与平地相比，山地地形起伏较大且植被数量繁多,在一定程度上加剧了 各类遮挡物对山地建筑的影响，从而使得太阳能在山地建筑中很难被高效利用。因此本文就 各类遮挡物对山地建筑光热环境及能源应用的影响进行了探究，综述了国内外相关研究前沿 动态，希望能够有效推动山地建筑相关节能技术的发展，并为日后相关工作者提供有益参考。 关键词：遮挡；山地建筑；光环境；热环境；能源应用 0. 引言 随着人类对居住环境要求的不断提高，建筑能耗也飞速增长。据统计，建筑能耗占全 球初级能耗的40%[1]。对于作为能源消耗的大国中国而言，建筑年商品能源消耗已占到社会 终端能耗消费量的27.6%[2]。因而在满足建筑环境要求的基础上降低建筑能耗，实现建筑的 可持续发展已成为建筑业当前研究的重要课题之一。 为推动建筑节能的发展，世界各国应根据各自地理特征与相关国情，辨识出研究重 点，建造有特色的节能建筑。我国乃是一个山地面积较广的国家，山地面积占我国国土总 面积的2/3 以上，加之我国人口众多，因此山地建筑的开发利用是符合我国国情发展需要 的[3] 。就我国西部而言，在高山峡谷长期居住的人口已达数千万之巨，不容忽视。开发利 用山地空间，既能满足社会发展的需要，又能缓解我国当前土地紧张的局面，拓展人类生 存空间。 但由于山地地形的复杂性，山地建筑的技术研究具有较高的难度。戴志中等[4]学者于 2008 年研究发现，与山地建筑设计技术直接相关的文献为空白。近几年，随着山地建筑的 发展，数据库虽已出现了部分相关论文，但篇幅仍很有限。崇山峻岭毕竟不同于平原浅 丘，山地建筑周边环境也更为复杂，各类遮挡物对山地建筑的光热环境及能源应用均产生 了诸多影响。然而，学界就遮挡物对山地建筑光热影响的研究却不够深入，国内外相关技 术体系也存在空白。 建筑对周边的环境总会产生一定的影响，相反建筑室内环境也会或多或少地受周边环 资助：国家自然科学基金，国家重点研发计划(2016YFC0700400) 作者简介：徐露婷（199206-），女，硕士，E-mail : xuluting7@163.com 通讯作者：龙恩深（196403-），男，教授，博导，E-mail: longes2@163.com 通讯地址：四川省成都市一环路南一段24 号四川大学 邮编：610065 境的影响。为了预测山地建筑室内外微气候的相互关系，研究室外环境中的各类遮挡是很 有必要的。山地建筑周边主要的遮挡物大致分为三类，建筑遮挡，树木遮挡和山体遮挡， 本文将以探究各类遮挡物对建筑光热环境及能源应用的影响为主线对其进行了分类综述， 致力于总结出更节能、更合理的建筑布局，为日后建筑场地规划，建筑节能设计提供有益 的参考。 1 建筑遮挡 随着土地资源日益短缺，人们开始大面积开发利用山地空间，一栋栋山地建筑随之拔 地而起，两个或多个建筑之间出现了不同程度的遮挡，进而形成了遮挡阴影，阴影的形成 不仅对被遮挡建筑的室内采光产生影响，也会对被遮挡建筑的热环境和负荷产生影响。 山地建筑与平地建筑相似，均会受到周边建筑遮挡，从而影响着建筑室内采光。学者 孙静等人[5]研究出了一种分析日照及采光的方法，通过对被建筑遮挡的房屋日照时长的整 个流程进行分析，逐日计算太阳运行轨迹，然后结合建筑物间的位置关系，计算出日照的 详细数据。我国新颁布的《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》中明确指出住宅80% [6] [6] 的房间应能天然采光 。沈天行等人 指出，如果遮挡处理不当则会造成光环境的恶化， 影响居民的身心健康；但若能对此进行合理利用，遮挡建筑表面的亮度也会对室内采光做 出一些积极贡献。 建筑光环境不但影响着居住者的身心健康和生活质量，同时也涉及到了建筑能源应 用。Li 和Wong[7]通过模拟一个普通商业建筑在采光控制状态下的建筑能耗，发现当建筑遮