被動式建筑發(fā)展相關(guān)問題探討

張會

保定市卓越建筑節(jié)能檢測評估有限公司

被動式建筑發(fā)展相關(guān)問題探討

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隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑節(jié)能減排以及環(huán)境問題也是越來越受到人們的關(guān)注，被動式建筑概念的出現(xiàn)及其發(fā)展應(yīng)用，使得建筑在能源消耗的解決方面出現(xiàn)了新的途徑。本文針對被動式建筑發(fā)展中的相關(guān)問題，對被動式建筑的概念、被動建筑技術(shù)特征、被動式建筑發(fā)展障礙因素以及被動式建筑發(fā)展策略等方面做簡要分析探討。

被動式建筑；技術(shù)特征；障礙因素

引言

隨著社會的飛速發(fā)展和物質(zhì)文明程度的不斷提升，地球資源被過度的開采，自然環(huán)境的不斷惡化以及人類要面臨的能源危機(jī)等問題越加嚴(yán)峻，人類的生存與能源短缺之間的矛盾也越加明顯。就我國的社會商用總能源消耗的情況可以發(fā)現(xiàn)，建筑行業(yè)的能源消耗比例占較大一部分。在嚴(yán)峻的形勢下，建筑行業(yè)發(fā)展中的節(jié)能問題也是得到了社會的重點關(guān)注。針對建筑節(jié)能的研究中，德國建筑師Feist博士首先提出了“被動式建筑”的設(shè)計理念，而后在我國也陸續(xù)出現(xiàn)了對被動式建筑節(jié)能的研究。本文針對我國對被動式建筑的研究以及發(fā)展中的相關(guān)問題做簡要的分析探討。

1　被動式建筑的概念

被動式建筑指的是通過自然采光和通風(fēng)、太陽能輻射等被動節(jié)能技術(shù)手段，并且結(jié)合房屋高效節(jié)能的維護(hù)結(jié)構(gòu)而建造成的較低能耗的一類建筑。被動式建筑低能耗的設(shè)計方法理論的應(yīng)用，可以創(chuàng)造室內(nèi)較舒適的環(huán)境，同時被動建筑的設(shè)計理論對建筑室內(nèi)微氣候與室外氣候的研究也起到指導(dǎo)的作用。我國現(xiàn)如今的多數(shù)建筑的室內(nèi)溫度的設(shè)計一般是通過空調(diào)、采暖、通風(fēng)等主動式的建筑溫度控制手段，并遵循穩(wěn)態(tài)熱平衡的設(shè)計理論來實現(xiàn)室內(nèi)溫度環(huán)境的相對平衡，但是建筑主動式的調(diào)節(jié)方法使得室內(nèi)的微氣候與室外的氣候有所阻隔，是一種不健康又消耗能源的調(diào)節(jié)方式。在我國有部分地區(qū)完全可以采用被動式的節(jié)能技術(shù)，通過合理的自然采光通風(fēng)、太陽能采暖的技術(shù)手段充分利用自然環(huán)境的冷和熱，使室內(nèi)溫度保持在人體需要的舒適溫度狀態(tài)。這種建筑的設(shè)計理念就是被動式建筑低能耗設(shè)計的理念。

2　被動建筑的技術(shù)特征

2.1維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性

建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括外窗、墻體、屋面，在被動式建筑的建造和設(shè)計過程中，維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能的加強(qiáng)是節(jié)能的重要技術(shù)手段。依據(jù)德國被動式建筑的標(biāo)準(zhǔn)，建筑的外墻體與屋面的傳熱系數(shù)不大于0.15W/（m2·K），而現(xiàn)在一般常用的巖棉和擠塑聚苯板等保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.4W/（m2·K），距離被動式建筑保溫傳熱系數(shù)的要求還存在一定的差距；被動式建筑對保溫材料的連接位置也有一定的要求，窗洞口以及窗和墻體的連接部位的保溫體系必須具有連續(xù)性，防止冷橋的熱量散失和熱橋效應(yīng)；外窗的傳熱系數(shù)不大于0.8W/（m2·K），同時還要滿足建筑采光的需求。被動式建筑在維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性方面的要求較為嚴(yán)格，現(xiàn)在我國被動式建筑的發(fā)展在維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能方面有待進(jìn)一步深入研究。

2.2建筑的氣密性

為滿足被動式建筑氣密性方面的設(shè)計要求，在被動式建筑中可以打開的窗扇的數(shù)量是較少的，從而形成一個室外氣候?qū)κ覂?nèi)微氣候干擾較小的獨立系統(tǒng)。被動式建筑這種獨立式的系統(tǒng)具有隔絕室內(nèi)外空氣相互流動的作用，實現(xiàn)了冬季建筑內(nèi)的熱量流失減少，減少夏季建筑內(nèi)熱量的增加。在被動式建筑的氣密性上有一條推薦執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，通過對建筑的氣密性進(jìn)行測試，在室內(nèi)外50Pa的壓力差條件下，建筑室內(nèi)外的換氣次數(shù)不大于0.6次/時。對于氣密性的要求在全世界的被動式建筑的建設(shè)研究中還是一個較高的挑戰(zhàn)。

3　被動式建筑發(fā)展的障礙因素

3.1被動式建筑研究工作不足

被動式建筑實質(zhì)上是通過很少的熱量或冷氣的供應(yīng)，建筑物在一定的環(huán)境氣候以及太陽輻射的條件下，依靠建筑物自身的運(yùn)行使得室內(nèi)空氣濕度、溫度以及氣流等保持在一個滿足人們生活工作所需的穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)然，這種被動式建筑的設(shè)計必須要相應(yīng)的建筑研究工作的配合，對室內(nèi)外設(shè)計科學(xué)數(shù)據(jù)的研究、熱工設(shè)計理論的研究和室內(nèi)外風(fēng)場計算方法的研究等基礎(chǔ)研究工作上存在著很大的不足，以致國內(nèi)被動式建筑的設(shè)計缺少基礎(chǔ)學(xué)科依據(jù)，建筑的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不健全，從而阻礙了我國被動式建筑的發(fā)展。

3.2被動式建筑成本高

被動式建筑的建造成本比主動式建筑建造的成本要高。被動式建筑的成本過高的原因主要來源于建筑材料和被動式技術(shù)的運(yùn)用兩個方面。建筑材料方面，我國的被動式建筑的研究起步較晚，國內(nèi)的建筑材料在保溫性和氣密性等材料特性方面難以達(dá)到被動式建筑的要求，為保證建筑材料性能品質(zhì)的要求，相應(yīng)的建筑材料只有通過進(jìn)口，進(jìn)口的材料費較高及運(yùn)輸費加大了被動式建筑建設(shè)的成本。被動式建筑的技術(shù)方面，被動式建筑通過建筑材料使建筑在保溫性、氣密性以及隔熱性等性能方面有很大的提高，這些性能的提高是以高技術(shù)化水平來實現(xiàn)的，從而在技術(shù)、維護(hù)及維修等方面的投入資金就有所增加。建筑成本增加的程度也是較小的，在德國被動建筑成本與普通房屋相比較，成本僅高出5%至7%。而國內(nèi)因被動式建筑的建筑設(shè)成本較高，在被動式房屋的發(fā)展方面就較為緩慢。

4　被動式建筑的未來發(fā)展

國家被動式建筑的推廣與發(fā)展需要多方面的途徑來協(xié)調(diào)，在推廣和發(fā)展的過程中，需要國家出臺相關(guān)的鼓勵政策以及在行政方面規(guī)范行業(yè)、完善法律，同時也要充分發(fā)揮市場的調(diào)節(jié)功能。要做到被動式建筑節(jié)能理念的強(qiáng)化，做好被動式建筑的宣傳工作；要在基礎(chǔ)理論方面加強(qiáng)研究工作，提高太陽能、風(fēng)能等自然資源的利用率；要建立科學(xué)合理的評估體系，指導(dǎo)被動式建筑設(shè)計和管理等方面工作。同時在法規(guī)制度、獎勵政策等方面也要實現(xiàn)不斷的完善，為被動式建筑的推廣與發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

［1］楊柳，楊晶晶，宋冰，等.被動式超低能耗建筑設(shè)計基礎(chǔ)與應(yīng)用［J］.科學(xué)通報，2015（18）∶1698-1710.

［2］王立華，徐強(qiáng).被動式建筑解讀及其在中國的發(fā)展［J］.綠色建筑，2016（2）∶19-22.

［3］王沁芳，許鳴，潘紅.被動式建筑與能效測評［J］.磚瓦，2015（2015年12）∶49-51.

［4］楊光，劉慶華.我國被動式建筑發(fā)展的制約因素及對策研究［J］.城市建筑，2015，22∶024.

［5］宋琪，印保剛，楊柳.我國發(fā)展被動式建筑的障礙因素及對策分析［J］.建筑玻璃與工業(yè)玻璃，2014（7）∶12-14.