浅谈建筑被动式节能设计

2019-01-31赵雪大连都市发展设计有限公司辽宁大连116021

中国房地产业 2019年3期

文/赵雪大连都市发展设计有限公司辽宁大连 116021

我国的人口数量庞大，国家的能源负担将会加重，建筑物的总能源消耗及其所占比例将会继续增长，因此，节能设计是当前的一项迫切任务。在掌握专业绿色建筑技术之前，每位建筑师应先从设计本身出发，通过建筑环境、体形、空间、构件的设计，实现节能设计的理念，然后研究一些更专业的主动节能技术。本文试图通过对相关数据的查询和以往设计的经验，从多个方面对相关的被动节能设计进行研究，以期获得一些设计方法和启示。

1、建筑被动节能设计的意义

1.1 能够更大程度节省能源

目前在建筑当中应用被动节能方式进行设计可以在很大程度上对我国能源进行有效节省，这是目前采用此种节能技术一个非常主要的特点。在建设过程中如果应用节能设计可以大大减少其在以后应用当中对能源的使用，从而就起到了节能作用。通过采用这样方式可以使目前社会上能源紧缺问题获得很大缓解，与此同时也为社会更好更快发展提供了充足的能源，对于整个社会可持续发展有很大推进作用。

1.2 外遮阳策略

水平遮阳是根据太阳高度角的变化达到遮阳效果的措施。遮阳板一种是水平挑出建筑，遮阳效果与其宽度有关；另一种是平行遮挡在建筑窗前，对于层高较高或采光窗开得很大的建筑，此种方式非常有效，但需精心设计遮阳板，使之与建筑立面相协调并满足使用功能要求。

1.3 总平面布局的合理安排

我们知道，建筑是其周围环境的有机组成部分，建筑物的总体布局反映了建筑与周围环境的对应关系，它对建筑的节能潜力亦具有重要影响。商场建筑在与基地条件相协调的过程中，应充分尊重微气候环境，通过合理的平面布局达到有利于建筑的整体节能效果。建筑在基地中应坐北朝南，南侧留出尺度上许可的室外空间，以利于争取较多的冬季日照和过度季节的通风.这种方法要视基地具体条件、气候状况以及使用者的要求而定。

2、建筑被动式节能设计的策略

2.1 被动节能式场地设计

被动节能建筑在场地上的设计是非常广泛的，它主要是将建筑当地的地形地势结合进去，在整体环境优化的基础上进行设置，以达到节能减排的效果。场地环境主要包括水资源利用、周边植物生长程度、地形地势等等。例如：设计者可以利用光能的走向和场地位置的结合来遮挡阳光，利用空气、温度等条件避免风袭来时使整体温度降低，以致出现过于潮湿的情况。以杭州市的建筑研究场所的设计为例，来探究场地设置对整个大环境的影响。在这个项目中，设计者根据地势的不同判断出西北角是阳光的集中点，所以它在建筑设计的过程中，对建筑西北角的布局上进行创新，在两边种上一些高大的落叶乔木。这样就可以达到夏日避免阳光辐射，冬日透光的作用。另外，最重要的是设计者懂得利用太阳能的辐射作用来吸收或者是稀释阳光，为建筑的节能性创造了良好的条件。第二，建筑者在场地的东南角的土坡上建立了篮球场，篮球场具有一定的高度，可以挡住一部分从西北角传来的风速，为主导风向起到了至关重要的作用。

2.2 被动式太阳能设计

提高建筑的节能减排，必然不能将太阳能脱离开来，它对整体的节能性规划起到了重要作用。新型能源的合理利用使建筑的发展更加快速，更加符合当前的生活规律。

2.2.1 利用太阳能直接得热

它是通过门窗的设计与归位来实现的一种途径，设计者根据建筑的朝向来规划门窗的位置。它的工作原理是太阳光线通过门窗、玻璃、墙面等物质直接照射在上面，光辐射在墙上或是门窗上会形成热量的传递，在循环的过程中产生对流，使热量分散为三个部分。第一部分通过空气的阻隔散发出去，第二部分被墙面或者是窗户吸收，进而使室内温度升高。第三个部分则是热量在地面储存，在地面温度过低的时候释放出来。由于直接得热的传递速度非常的快，所以它能够使教室或者是住宅区在白天的时候获得足够的热能，达到节能性设计的作用。

2.2.2 间接式太阳能传递

间接式太阳能传递是利用集热蓄热墙来完成的。在此项目的设计当中，阳光通过扩大照射面积来向玻璃传递热能，玻璃再将热量发射到墙体当中，墙体有自动保温的功效，它能够将热量在其内部储存，再将这部分热量分步的传送到室内当中，保证室内的温度在一定范围，达到节能建设的效果。

2.3 自然采光和通风的应用

在节能建筑的设计之中，自然采光与通风的应用必不可少。采光和通风设计必须贯彻国家的技术经济政策，充分利用自然光，创造良好的光环境，这是因为自然光环境是人们长期习惯和喜爱的工作环境。我国大部分地区处于温带，天然光充足，为利用天然光提供了有利条件，在白天的大部分时间内能满足视觉工作要求。这在我国电力紧张的情况下，对于节约能源有重要的意义。自然采光设计有以下几个基本步骤：确定性能目标、确定自然采光的基本策略、确定外窗的基本策略、窗玻璃材料的选择、开天窗的策略、与人工照明的整合。导光板的工作原理是采用不吸光的材料制成，但此种材料的反射强度必须在高频的条件下，如铝制材料就比较适用。导光板可以将光源在更远的距离外进行反射，使阳光在建筑物顶部进行散射，它可以调节进入房屋当中的阳光数量，减少光伏的能源消耗，避免阳光刺眼等现象的发生。由于导光板的成本非常少，而利用效率又很高，所以它也是目前建筑节能设计中实用效率最高的物质。在阳光强的时候，导光板的片状金属环可以作为遮挡源，避免强烈性辐射对人体的损害。在阳光弱的时候，它可以通过垂直收集功能，使阳光进入房间。