各氣候區(qū)被動(dòng)建筑節(jié)能技術(shù)實(shí)用性分析

張昊天

摘 要：被動(dòng)建筑節(jié)能技術(shù)，就是使用非機(jī)械電氣設(shè)備手段，對(duì)其建筑進(jìn)行隔熱保溫的施工，并且實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，其在使用中通過對(duì)建筑物的朝向、遮陽、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)置，以此在采暖、降溫等方面實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。不同氣候區(qū)域，其被動(dòng)的建筑節(jié)能，需要不同的方法，以此來達(dá)到良好的能耗降低的目的?；诖耍疚幕趪?yán)寒及寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)，適用的不同被動(dòng)建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了研究分析，以期為不同地區(qū)的建筑實(shí)現(xiàn)有效的被動(dòng)節(jié)能降耗提供幫助。

關(guān)鍵詞：氣候區(qū) 被動(dòng)建筑 節(jié)能降耗 適用 分析

中圖分類號(hào)：TU111 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）08（b）-0059-02

建筑物在建設(shè)的過程中，根據(jù)其實(shí)際施工情況，進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，其可以在滿足人們對(duì)于建筑物基本使用功能需求的基礎(chǔ)之上，有效地滿足國家當(dāng)前在建筑施工中要求的節(jié)能降耗的各項(xiàng)要求。被動(dòng)建筑節(jié)能技術(shù)，其是基于現(xiàn)代化的技術(shù)手段，根據(jù)建筑施工地區(qū)的具體氣候條件，在不使用其他不可再生能源資源基礎(chǔ)上進(jìn)行的建筑物隔熱、保溫處理，這樣既滿足了人們的需要，同時(shí)也滿足了節(jié)能降耗的目的[1]。當(dāng)前在被動(dòng)建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要注意其不同氣候區(qū)域條件，對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)使用情況的影響，以此來在設(shè)計(jì)施工中，更好地讓建筑物發(fā)揮出隔熱與保溫的作用。選取我國3個(gè)氣候區(qū)域：嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)，作為其建筑物建設(shè)中被動(dòng)節(jié)能技術(shù)使用適應(yīng)性的分析對(duì)象，之后對(duì)其節(jié)能降耗的情況進(jìn)行研究。

1 嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)探索

嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)，以天津市為例，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笄闆r可知，在11月至次年的3月，可以對(duì)其建筑物進(jìn)行主動(dòng)的供暖處理，而在7～8月，可以使用有效的主動(dòng)制冷手段，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度降低的目的[2]。

該地在每年的4月和10月，其可以使用太陽能資源，進(jìn)行有效的被動(dòng)式供暖。而在5～6月、8～10月，其可以在建筑物的外墻結(jié)構(gòu)上施以圍護(hù)結(jié)構(gòu)，之后提高其蓄熱能力，進(jìn)而為用戶提供被動(dòng)式供暖，或者是隔熱。而在5月，以及9月、6月的部分時(shí)段內(nèi)，可以使用自然風(fēng)，對(duì)其建筑物進(jìn)行室內(nèi)的通風(fēng)處理，以此來使其室內(nèi)環(huán)境達(dá)到舒適程度。在7月，以及5～6月、8～10月的部分時(shí)間段內(nèi)，可以使用自然的蒸發(fā)冷卻，來使其室內(nèi)的水蒸氣進(jìn)行有效的蒸發(fā)， 有效降低其室內(nèi)的溫度以及濕度。

其在外墻維護(hù)中，還需要重視外窗遮陽、建筑物屋面種植綠化植被、對(duì)外墻進(jìn)行保溫隔熱及立體綠化等被動(dòng)式節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用，以此來在滿足用戶降溫、保暖的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。在夏季，太陽光輻射大，可以通過建筑物窗戶進(jìn)入到室內(nèi)中來，此時(shí)多需要使用主動(dòng)式的空調(diào)制冷來降溫，但是可以通過在窗外添加遮陽蓬的手段，降低其電能的損耗。還可以在其屋面種植一些根系較淺的植物，利用其土壤，來對(duì)屋面實(shí)現(xiàn)物理降溫，同時(shí)其還可以增加城市的綠化植被種植，降低城市出現(xiàn)的熱島效應(yīng)。該氣候的夏季，其東西向的太陽輻射較強(qiáng)，因此需要對(duì)其外墻進(jìn)行保溫隔熱處理，以及種植一些爬藤類植物，即可形成一套完整的建筑物天然屏障，在夏季實(shí)現(xiàn)有效的隔熱，在冬季實(shí)現(xiàn)有效的保暖，避免熱量散失。此外，在該氣候區(qū)，還可以使用以下被動(dòng)式的節(jié)能技術(shù)：新風(fēng)熱回收、自然采光與通風(fēng)，以及土壤源熱泵冷熱源設(shè)計(jì)技術(shù)等[3]。

2 夏熱冬冷地區(qū)探索

夏熱冬冷地區(qū)，可以將杭州市作為代表性城市進(jìn)行研究。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料可知：該地區(qū)，冬季大多為濕冷天氣，光照度較為缺乏，其在冬季的11月至來年的3月，需要進(jìn)行主動(dòng)式的供暖。在夏季7～8月，需要使用主動(dòng)式的制冷設(shè)備進(jìn)行降溫[4]。

在其5～9月，可以通過建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，以此達(dá)到隔熱降溫保暖的目的。在其4～10月，可以使用自然通風(fēng)，實(shí)現(xiàn)建筑物室內(nèi)空氣的流通，同時(shí)在5～9月，可以在間接蒸發(fā)冷卻的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)濕度與溫度的適宜。因?yàn)樵摰貐^(qū)冬季寒冷，且伴有陰雨天氣，因此該地區(qū)不太適用太陽能供暖。

在建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用中，還需要重視多功能節(jié)能進(jìn)戶門、外門窗隔熱保溫板材的使用等手段來實(shí)現(xiàn)有效的隔熱降溫處理，以及可以在建筑物的外墻種植植被，達(dá)到隔熱保溫的目的。在建筑的周圍，在保留原生植被的情況下，加強(qiáng)植被帶的種植作業(yè)，為其夏季降溫提供助益。該地區(qū)可以進(jìn)行被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間段較短，需要研究人員繼續(xù)結(jié)合該地的氣候條件，對(duì)其被動(dòng)式的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用加強(qiáng)研究[5]。

3 夏熱冬暖地區(qū)探索

夏熱冬暖地區(qū)，可以選擇深圳市進(jìn)行研究分析，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件可知：該地區(qū)毗鄰海邊，其冬季溫度較為暖和，因此其在冬季的11月至次年3月的大部分時(shí)間段內(nèi)，可以使用被動(dòng)式的供暖手段，實(shí)現(xiàn)有效的室內(nèi)供暖；在其小部分時(shí)間內(nèi)，可以使用主動(dòng)式供暖技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)有效供暖。其建筑物通過墻體的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，即可在冬季大部分時(shí)候，實(shí)現(xiàn)蓄熱供暖。在其4～5月、10～11月，可以通過自然通風(fēng)，實(shí)現(xiàn)降溫、降濕的目的。在其夏季的6～9月，由于氣候炎熱，需要借助于主動(dòng)式制冷設(shè)備，實(shí)現(xiàn)有效的降溫。在其10月，可以借助于自然通風(fēng)，以及間接蒸發(fā)，保持建筑物室內(nèi)溫度的適宜[6]。

在其圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)使用的過程中，還需要重視外墻技術(shù)、建筑物的遮陽、植被種植等技術(shù)的應(yīng)用。其外墻節(jié)能施工中，需要使用普通黏土磚、多孔磚，以及混凝土小型空心砌塊磚，進(jìn)行外墻的施工，其在進(jìn)行窗戶玻璃的安裝中，需要使用低輻射的玻璃，即LOW-E玻璃。該種玻璃，其表面附著著金屬性物質(zhì)，可以對(duì)太陽的高輻射進(jìn)行有效隔離，以此來實(shí)現(xiàn)有效的隔熱。夏熱冬暖地區(qū)，其在夏季，有著較強(qiáng)的太陽輻射，且該地夏季對(duì)于主動(dòng)式制冷設(shè)備空調(diào)的需求度較高，因此其需要在建筑物的窗戶外圍以及室內(nèi)，設(shè)置相應(yīng)的遮陽蓬，以此來有效減少空調(diào)等制冷設(shè)備使用次數(shù)，降低其電能能耗，同時(shí)還可以有效遮擋較強(qiáng)的太陽輻射情況，達(dá)到隔熱的目的，以此來為用戶提供一個(gè)良好的室內(nèi)環(huán)境，提高其生活質(zhì)量。還需在期間建筑物的屋面、墻體，進(jìn)行植被的種植，通過物理手段，有效隔絕外界的太陽輻射照射情況，降低建筑物室內(nèi)的溫度。此外，針對(duì)該氣候區(qū)，可以使用太陽能能源進(jìn)行供暖以及供水、采光，這樣既便捷了人們的生活，同時(shí)也有效地利用了可再生的清潔能源，降低了不可再生資源的過度消耗。

4 結(jié)語

建筑物，在不同的氣候區(qū)施以的被動(dòng)式節(jié)能降耗技術(shù)，需要根據(jù)具體的氣候條件進(jìn)行相應(yīng)的選擇。不同氣候區(qū)域，其光照、大風(fēng)、溫度等情況都不盡相同，因此其使用的主動(dòng)式隔熱保溫降溫手段的時(shí)間也不盡相同，其在不同的時(shí)間段內(nèi)，要選用不同的被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)手段，以此來實(shí)現(xiàn)最大化的節(jié)能降耗的目的。本文的研究，基于我國的3個(gè)主要?dú)夂騾^(qū)，進(jìn)行了建筑物被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)應(yīng)用適應(yīng)性的研究分析，針對(duì)其具體情況，分析了可以使用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)的時(shí)間段，以及具體技術(shù)，并對(duì)由于自然條件所限，需要使用主動(dòng)式降溫供暖隔熱技術(shù)的應(yīng)用也進(jìn)行了說明。在建筑物的被動(dòng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用主要是在設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)、墻體綠化、屋面綠化、遮陽蓬、自然通風(fēng)、太陽能能源供暖供水采光等方面，這對(duì)該地區(qū)建筑物使用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)提供了一定的指導(dǎo)，使其在后續(xù)的建筑施工中，能夠得到良好的隔熱保溫供暖技術(shù)處理。

參考文獻(xiàn)

[1] 程云.夏熱冬冷地區(qū)既有公共建筑節(jié)能改造技術(shù)研究[D].寧波大學(xué)，2014.

[2] 彭邦敏.住宅建筑節(jié)能技術(shù)在夏熱冬冷地區(qū)的運(yùn)用研究[D].景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，2011.

[3] 吳筱波，劉猛，楊巧霞，等.各氣候區(qū)被動(dòng)建筑節(jié)能技術(shù)適用性分析[J].土木建筑與環(huán)境工程，2012（S2）：51-53.

[4] 張繼軍.夏熱冬暖公共建筑被動(dòng)式節(jié)能共性技術(shù)研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.

[5] 楊丹凝，吳迪，劉叢紅.中國被動(dòng)房外圍護(hù)系統(tǒng)研究——以寒冷、嚴(yán)寒氣候區(qū)被動(dòng)房項(xiàng)目為例[J].建筑節(jié)能，2017（1）：48-56.

[6] 孫瑩.寒冷地區(qū)綠色辦公建筑被動(dòng)節(jié)能技術(shù)分析[J].低溫建筑技術(shù)，2016（7）：142-144.endprint