夏熱冬冷地區(qū)綠色建筑被動式節(jié)能探討

摘要：在夏熱冬冷的地區(qū)，其氣象表現(xiàn)主要是冬季濕冷，夏季濕熱，在此種情況下，冬季供暖防寒的措施及夏季降溫隔熱的措施應(yīng)當(dāng)相互協(xié)調(diào)均衡。而進(jìn)行被動式設(shè)計(jì)，其最重要的目的即將冬季供暖和夏季制冷的期限縮短，將過渡季延遲，并將兩季的主動能耗降低，這樣就能實(shí)現(xiàn)其環(huán)保效益。本論文首先對綠色建筑及被動式節(jié)能的概念加以簡要概述，然后重點(diǎn)從四個方面對夏熱冬冷地區(qū)綠色建筑被動式節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：夏熱冬冷；綠色建筑；節(jié)能

中圖分類號：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（B）-0000-00

一、綠色建筑及被動式節(jié)能概述

《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》的頒布是在2006年，建設(shè)部在其中非常明確地定義了綠色建筑的含義。在建筑的壽命期間內(nèi)，盡量地減少污染，減少使用合成材料的同時，充分利用資源，比如陽光、風(fēng)。還要盡可能地避免資源浪費(fèi)，例如材料、水資源、土地等等。人們在此基礎(chǔ)上就能夠享有和自然和諧共生的綠色建筑以及高效、自然、健康的使用空間。綠色建筑的靈魂是因地制宜，“四節(jié)一保護(hù)”是我們對綠色建筑通俗的理解。

通過一定的建筑手法，比如規(guī)劃、設(shè)計(jì)、配置等等，然自然環(huán)境盡可能地不受到人工環(huán)境的破壞和影響，這時就必須要充分利用雨水、植物，將陽光照明合理利用，通過太陽能來進(jìn)行冬季的保暖，使夏天太陽輻射減少，并通過自然風(fēng)來蒸發(fā)水分蒸從而進(jìn)行降溫。在對照明以及室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)時，進(jìn)一步降低消除機(jī)械冷卻、加熱的需要，這就是被動式設(shè)計(jì)策略。那什么是被動式設(shè)計(jì)？被動式設(shè)計(jì)是指使人們對建筑室內(nèi)舒適度的要求得到最大程度的滿足，并盡可能地防止污染環(huán)境。這就要求針對當(dāng)?shù)氐臍夂蚝蛨龅貤l件利用資源，如雨水、陽光、空氣、植物等。

二、綠色建筑被動式節(jié)能設(shè)計(jì)之夏熱冬冷地區(qū)

1.自然通風(fēng)

夏熱冬冷地區(qū)綠色建筑很重要的調(diào)節(jié)氣候的對策就是——自然而良好的通風(fēng)。良好的自然通風(fēng)可以使空調(diào)能耗得到非常顯著的降低，這種節(jié)能手法也是十分自然的。夏熱冬冷地區(qū)為了擴(kuò)大舒適范圍可加強(qiáng)自然通風(fēng)，夏熱冬冷地區(qū)自然通風(fēng)可延長過渡季，一般能接受的溫度上限為30～31度。充分運(yùn)用風(fēng)壓通風(fēng)改善室內(nèi)舒適度一定要建立在外部風(fēng)環(huán)境合適的時候。為了保證穿堂風(fēng)，必須在建筑兩側(cè)設(shè)置通風(fēng)口，控制建筑進(jìn)深小于 14m時才能利用風(fēng)壓通風(fēng)。設(shè)置通風(fēng)廊道改善內(nèi)合院的通風(fēng)狀況，組織平面布局利用淺進(jìn)深的體形，典型的有合院式布局，也有利于合院北側(cè)房間的通風(fēng)。

進(jìn)深較大的房間或者底層空間，一般都通風(fēng)不良，所以在外部風(fēng)環(huán)境不合適的時候應(yīng)積極利用熱壓通風(fēng)促進(jìn)自然通風(fēng)。煙囪可以促進(jìn)煙囪一半高度的空間的自然通風(fēng)，提高煙囪的中性面位置可以提高全部房間的通風(fēng)，進(jìn)行熱壓通風(fēng)時，必須要使出風(fēng)口溫度以及高度差得到保障。一般而言，要達(dá)到類似穿堂風(fēng)的舒適效果，為提高煙囪的拔風(fēng)能力，可以利用擴(kuò)大煙囪出風(fēng)口的總面積以及太陽能提供煙囪頂部穩(wěn)定的熱源等手段。由于熱壓通風(fēng)具有很低的風(fēng)速，難以產(chǎn)生，只能達(dá)到結(jié)構(gòu)降溫和健康通風(fēng)的效果。

若是氣候干熱，溫度變得很低，但卻最優(yōu)化其冷卻效果，這樣無疑也就增大了排出空氣的濕度。在夏熱冬冷，具有很大的空氣相對濕度，也只有很小的晝夜溫差，干熱氣候條件比較適用蒸發(fā)式冷卻，因此建筑熱質(zhì)的夜間通風(fēng)策略取決于較大的晝夜溫差（約 11℃）。

2.自然采光

對自然采光充分利用可以提供更為自然、健康、高效的工作環(huán)境，還可以節(jié)省大量照明用電。所以說，天然光是大自然賜予人類的寶貴財(cái)富。利用的光由太陽產(chǎn)生，它們直接或間接地到達(dá)地球。

在多層建筑或者是進(jìn)深較大的單層建筑的頂層，通過對天窗設(shè)置來優(yōu)化局部照度。如果一些多層建筑進(jìn)深較大，呢么就可通過庭院或者中庭組織平面布局。中庭相鄰空間和中庭底部的采光越好，就有更小的中庭高寬比，但要 3：1 是中庭高寬比必須要注意的范圍。進(jìn)深的體量布局要多采用，如果場地允許，那么通過側(cè)面采光，在窗高度的 2.5 倍則是單面采光進(jìn)深，窗高度的 5 倍則是雙面采光進(jìn)深。側(cè)窗采光的進(jìn)深要求同樣也適用于側(cè)墻和中庭，這兩者之間的距離也應(yīng)注意。伴隨逐步深化設(shè)計(jì)階段，為更好確定這些因素，必須要通過物電腦來設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)模型或者物理模型。在夏熱冬冷的地區(qū)設(shè)計(jì)上，對于那些及頂部采光或者平天窗的中庭要盡量少用，同時為避免防止夏天太熱，遮陽設(shè)施也是設(shè)計(jì)中要注意的地方。這使自然采光在建筑中具有重要意義。

3.建筑遮陽

建筑遮陽是在不影響自然通風(fēng)和自然采光的情況下，利用構(gòu)造設(shè)計(jì)以及適當(dāng)?shù)牟牧?，將直射光線加以遮擋，從而降低太陽太大地影響室內(nèi)熱環(huán)境。在夏熱冬冷地區(qū)，建筑遮陽對于舒適的室內(nèi)環(huán)境具有重要意義。一些建筑，在夏熱冬冷地區(qū)，太陽輻射量在夏季水平面得到最多的接受，北向最小，南向較多，東西向更多，因此設(shè)置外遮陽能夠顯著減少太陽輻射過熱。屋頂?shù)恼陉柡苤匾窃O(shè)置外遮陽需防止室內(nèi)過熱。關(guān)于不同方向的遮陽也有要求，以夏冬兩季為例，西向遮陽是十分關(guān)鍵的，西向應(yīng)將開窗減少。盡管南向具有較長的日照時間，然而夏季太陽具有較高的高度角，因此冬季的陽光直射也不被遮擋，設(shè)置水平遮陽就可實(shí)現(xiàn)夏季遮陽了。北向太陽輻射較熱，可設(shè)垂直遮陽。根據(jù)以上的分析原理可以選擇一些靈活控制的遮陽產(chǎn)品，遮陽靈活性最強(qiáng)的毫無疑問是綠化遮陽，不僅冬季透光功能好，同時遮陽效果也不錯。

4.其他策略

（1）被動式雨水利用

為什么城市越大，熱島效應(yīng)越嚴(yán)重，因?yàn)槌鞘性酱?，水泥地越多。土壤在水泥地面不能夠進(jìn)行呼吸，其蒸發(fā)功能基本上喪失，氣候也就難以調(diào)節(jié)。水泥地大多都不透水，所以大多數(shù)地表水排入了城市雨水管道，這就加重城市防洪負(fù)擔(dān)。同時讓地下水得不到補(bǔ)充，也無法循環(huán)。而綠色建筑就可以促進(jìn)地表水循環(huán)，因?yàn)榫G色建筑在鋪地中都最好采用多孔性或透水性材質(zhì)，使自然降水得到更好的收集利用。

（2）生態(tài)綠化

綠色建筑強(qiáng)調(diào)最大程度地減少對自然界的破壞，并發(fā)揮積極作用，使其與自然界協(xié)調(diào)統(tǒng)一。植物有很多生態(tài)功能，比如，吸收有毒氣體、殺菌保健、吸收二氧化碳，釋放氧氣、較弱噪音、防風(fēng)固沙，保持水土。這也是為什么綠化如此這么重要。同時還具有休閑活動和景觀文化等功能。

綠化的重要性不僅僅體現(xiàn)在以上方面，綠化設(shè)計(jì)在夏季時可以加強(qiáng)通風(fēng)，在冬季時可以阻擋寒風(fēng)。有助于減少自然采光的眩光，提供建筑的遮陽?？梢愿纳平ㄖ夂?。

結(jié)束語：

綜上所述，夏熱冬冷地區(qū)的氣象特點(diǎn)主要是濕度大、冬季陰冷、夏季高溫，我們在選擇綠色建筑節(jié)能措施時，必須要將夏季通風(fēng)和冬季保溫進(jìn)行協(xié)調(diào)性的考量，利用本文中所述的自然通風(fēng)、自然采光、建筑遮陽、生態(tài)綠化、被動式雨水利用等一系列被動式節(jié)能舉措，來促進(jìn)環(huán)保效益的提高。

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