試論被動式建筑的節(jié)能環(huán)保設(shè)計策略

【摘要】被動式建筑是我國建筑工程的未來發(fā)展方向，有關(guān)單位應(yīng)當(dāng)重視對被動式建筑工程節(jié)能環(huán)保設(shè)計的案例研究，從設(shè)計方案中發(fā)現(xiàn)問題并總結(jié)問題，提出具體的改進建議，樹立節(jié)能降耗、節(jié)能環(huán)保的設(shè)計理念，促進建筑行業(yè)健康發(fā)展，為城市化建設(shè)貢獻力量。

【關(guān)鍵詞】設(shè)計策略；節(jié)能環(huán)保；被動式建筑；工程項目

為響應(yīng)環(huán)境友好型經(jīng)濟發(fā)展，隨之而來的生態(tài)文明建設(shè)也已成為熱點問題，可持續(xù)發(fā)展的理念已經(jīng)開始得到重視。被動設(shè)計低能耗建筑不僅發(fā)展了建筑技術(shù)，而且這種環(huán)境友好型設(shè)計合理運用了各種綠色可持續(xù)能源，推動了經(jīng)濟的發(fā)展。

1、被動式建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計的綜述

所謂被動式超低能耗建筑設(shè)計，就是有針對性的依據(jù)地區(qū)不同氣候和地理條件，不破壞當(dāng)?shù)氐乩砗蛡鹘y(tǒng)生態(tài)環(huán)境，優(yōu)化設(shè)計方案，降低能耗，提高資源利用率，加強可持續(xù)能源的利用，同時保證建筑內(nèi)環(huán)境的舒適性。

依賴環(huán)境資源的建筑發(fā)展，造成了生態(tài)環(huán)境破壞，區(qū)域資源短缺等問題，而現(xiàn)有的城市建筑設(shè)計大多千篇一律，沒有給予節(jié)能減排和區(qū)域文化傳承足夠的重視。而被動式低能耗設(shè)計，一方面保護生態(tài)環(huán)境，另一方面充分考慮了我國地區(qū)跨度大，各地區(qū)氣候不一的特點，尊重各地區(qū)居住習(xí)慣，營造出更加舒適宜居而且節(jié)能的人居環(huán)境，終將成為建筑設(shè)計主流趨勢。

2、被動式建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計的問題

被動式建筑，通過利用建筑本身的設(shè)計，代替人工控制的方式，維持舒適宜居的室內(nèi)溫度，是一門將建筑、建筑內(nèi)環(huán)境和區(qū)域自然環(huán)境結(jié)合考慮的科學(xué)性技術(shù)。利用多數(shù)地區(qū)自然環(huán)境中的舒適室外氣候，如自然通風(fēng)，太陽能取暖等方式，降低對不可循環(huán)資源的使用，實現(xiàn)超低能耗高利用率，以一種健康環(huán)保的方式達，到人類所需的18-26℃的常溫狀態(tài)。

這種被動式設(shè)計技術(shù)面臨的主要問題有：室外氣候在什么條件下，可用于建筑內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)。由于我國地理區(qū)域不同，所帶來的環(huán)境氣候條件不均衡，對建筑將產(chǎn)生不同的影響，使被動式技術(shù)的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生了困難，各個地區(qū)不能像傳統(tǒng)現(xiàn)代建筑一樣統(tǒng)一標(biāo)準，對技術(shù)的推廣造成了影響。

為了解決以上的問題，學(xué)者在建筑學(xué)、氣候?qū)W和建筑環(huán)境工學(xué)原理的基礎(chǔ)上，通過理論分析、實地檢測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，闡明了適用于中國的、面對自然氣候波動時，人類的熱舒適規(guī)律，初步劃分了不同的氣候界域所適用的各類被動式技術(shù)，建立起被動利用太陽能以及風(fēng)能，進行蓄熱和降溫設(shè)計的計算方法，并提出了適宜人體常溫需求的氣候分析方法。

3、被動式建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計的策略

在我國許多地區(qū)，被動式超低能耗建筑技術(shù)已經(jīng)付諸實踐。合理利用被動式技術(shù)，綜合利用風(fēng)能，太陽能，特定區(qū)域氣候特點和植被類型，加之特定的圍護結(jié)構(gòu)和氣密性設(shè)計，實現(xiàn)這種低能耗的設(shè)計理念。

3.1因地制宜的設(shè)計策略

自然環(huán)境基礎(chǔ)與建筑工程質(zhì)量有著非常緊密的關(guān)系，要想讓被動式、超低能耗建筑設(shè)計發(fā)揮出真正的價值，要對自然環(huán)境基礎(chǔ)加以重視和研究。我國國土面積比較遼闊，自然環(huán)境所展現(xiàn)出來的特征多種多樣，尤其是各地區(qū)氣候環(huán)境存在很大的差異。所以，在進行被動式超低能耗建筑設(shè)計的時候，要先對當(dāng)?shù)貧夂蜻M行全面的掌握了解，根據(jù)氣候特點，進行被動式超低能耗建筑的設(shè)計。另外，建筑設(shè)計團隊還要考量氣候環(huán)境特征與人體最佳舒適溫度之間的關(guān)系，對設(shè)計圖紙進行相應(yīng)的改進處理，達到最終的使用效果。

3.2采光的設(shè)計策略

在陽光較強的時候，導(dǎo)光板上的金屬環(huán)可以適當(dāng)遮擋光源，避免強光反射進建筑內(nèi)部刺傷人眼；在陽光較弱的時候，導(dǎo)光板可以通過垂直方向上的收集功能，來對陽光進行補充，使更多的陽光進入建筑，滿足人們的需求。由于導(dǎo)光板的制作成本非常低，且實際產(chǎn)生的效果非常明顯，因此可以稱得上是物美價廉，在建筑設(shè)計中被廣大建筑設(shè)計師青睞。

3.3無熱橋的設(shè)計策略

建筑的熱橋包括多個方面，如幾何熱橋、集中熱流所形成的熱橋等。在對建筑進行設(shè)計的過程中，設(shè)計師們應(yīng)當(dāng)將陽臺的主板與主體結(jié)構(gòu)分開，依靠挑梁來支撐陽臺板，并在中間填充與外墻厚度相符的保溫材料，達到阻斷熱橋的目的。在陽臺的門框部位，應(yīng)當(dāng)設(shè)計一定的保溫材料對其進行覆蓋。

3.4門窗的設(shè)計策略

一方面，設(shè)計師要對門窗的傳熱系數(shù)進行深入了解，詳細掌握不同建筑的不同傳熱系數(shù)，以便在后期根據(jù)實際情況進行適當(dāng)調(diào)整。另一方面，設(shè)計師應(yīng)該對玻璃的太陽能透射比進行考慮，可以在設(shè)計中選擇PVC材料，并填充發(fā)泡芯材料。此外，還可以使用真空玻璃，用耐性強的暖邊條作為玻璃的間隔條，用預(yù)壓自膨脹密封袋來對窗框進行縫隙填充。

3.5保溫的設(shè)計策略

保溫隔熱系統(tǒng)在整個建筑中起著至關(guān)重要地作用，該系統(tǒng)的合理設(shè)計能夠在很大程度上達到節(jié)能的目的。因此，在對維護結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，要求建筑設(shè)計師應(yīng)當(dāng)在最大限度上提高建筑的保溫隔熱性能及其氣密性，將建筑的采暖和制冷需求降到最低。在實際情況中，建筑設(shè)計師可以從以下幾方面來進行保溫隔熱系統(tǒng)的設(shè)計：一是，外墻保溫系統(tǒng)。在保溫材料的選擇上，設(shè)計師應(yīng)當(dāng)致力于綠色環(huán)保材料的使用，同時要滿足人們的實際需求。二是，地板保溫。地板保溫是保溫系統(tǒng)的重要組成環(huán)節(jié)，采用雙層保溫板，使用保溫砂漿來填充和密封保溫板之間的縫隙，并在第一層樓板保溫層下鋪設(shè)防水層，同時在其上面鋪設(shè)一層約60mm厚的水泥地面。在這樣的保溫地板建筑設(shè)計形式下，保溫效果相比于傳統(tǒng)的保溫建筑設(shè)計要效果要更好。

綜上所述，近年來，各行業(yè)領(lǐng)域都逐漸加強了對節(jié)能環(huán)保的重視程度，并將一些有效的節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用到了實際的工作中，以此來響應(yīng)國家節(jié)能環(huán)保的號召，為社會環(huán)境保護提供有利條件。在現(xiàn)階段的發(fā)展中，建筑行業(yè)也逐漸加強了對節(jié)能環(huán)保的重視，尤其在建筑設(shè)計方面投入了較大的精力和成本，以達到提升建筑低耗能的效果。作為設(shè)計師，應(yīng)當(dāng)進一步的探索與研究超低能耗建筑設(shè)計的方法，掌握相應(yīng)的設(shè)計技巧和手段，發(fā)揮低耗能建筑設(shè)計的價值。

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作者簡介：

胡正君，六環(huán)景觀（遼寧）股份有限公司，遼寧大連。