近日,在建筑设计与能效优化领域取得了一项重要进展。传统上,设计师在计算建筑物光照需求时,通常采用整个行政区域的光气候平均数据。然而,这种方法忽视了即使在同一地区,地形、发展和气候条件的不同也会导致阳光水平的显著差异。这种一概而论的做法往往导致设计上的偏差,例如,过多的玻璃设计不仅会增加冬季的热量损失和夏季的空调成本,还可能因光照不足而需要更频繁地使用人工照明,从而增加能源消耗。

针对这一问题,建筑、施工和设计学院的副教授Khazret Guketlov提出了从平均值转向差异化分析的建议。他主张以建筑物特定点的年平均自然光量为主要标准,来精确设计窗户或采光口的位置和大小。这种方法旨在确保建筑物在全年内都能保持舒适的照明水平,同时避免材料和能源的浪费。
为实现这一目标,科学家们开发了一种算法,该算法能够将当地的光气候数据与建筑物的照明需求进行精确比较。例如,在晴天较多的地区,通过减少窗户面积8-15%,仍能保持充足的自然光照,从而有效降低玻璃成本和供暖成本,并在夏季减少房屋过热的风险。
Khazret Guketlov的方法不仅带来了显著的成本节省,通过减少玻璃面积降低了施工成本,还提高了能源效率,减少了对人工照明和供暖的依赖。此外,这种方法还体现了生态友好的理念,通过合理利用太阳能显著减少了建筑物的碳足迹。
“我们的方法不仅使我们能够遵守相关法规,更重要的是能够最大限度地利用特定地区的自然资源。这是向智能建筑迈出的一大步,”Khazret Guketlov解释道。
为了进一步推广和应用这一方法,根据新的计算结果,俄罗斯已经绘制了光气候分区图,并制定了相应的光气候系数。值得一提的是,Guketlov的方法已被正式纳入俄罗斯的建筑规范和法规(SNIP),为建筑设计提供了科学的指导和实际的应用价值。









