被動(dòng)式建筑發(fā)展相關(guān)問(wèn)題探討

張會(huì)

保定市卓越建筑節(jié)能檢測(cè)評(píng)估有限公司

被動(dòng)式建筑發(fā)展相關(guān)問(wèn)題探討

張會(huì)

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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(wèn)題也是越來(lái)越受到人們的關(guān)注，被動(dòng)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(duì)被動(dòng)式建筑發(fā)展中的相關(guān)問(wèn)題，對(duì)被動(dòng)式建筑的概念、被動(dòng)建筑技術(shù)特征、被動(dòng)式建筑發(fā)展障礙因素以及被動(dòng)式建筑發(fā)展策略等方面做簡(jiǎn)要分析探討。

被動(dòng)式建筑；技術(shù)特征；障礙因素

引言

隨著社會(huì)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(guò)度的開(kāi)采，自然環(huán)境的不斷惡化以及人類(lèi)要面臨的能源危機(jī)等問(wèn)題越加嚴(yán)峻，人類(lèi)的生存與能源短缺之間的矛盾也越加明顯。就我國(guó)的社會(huì)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(shì)下，建筑行業(yè)發(fā)展中的節(jié)能問(wèn)題也是得到了社會(huì)的重點(diǎn)關(guān)注。針對(duì)建筑節(jié)能的研究中，德國(guó)建筑師Feist博士首先提出了“被動(dòng)式建筑”的設(shè)計(jì)理念，而后在我國(guó)也陸續(xù)出現(xiàn)了對(duì)被動(dòng)式建筑節(jié)能的研究。本文針對(duì)我國(guó)對(duì)被動(dòng)式建筑的研究以及發(fā)展中的相關(guān)問(wèn)題做簡(jiǎn)要的分析探討。

1　被動(dòng)式建筑的概念

被動(dòng)式建筑指的是通過(guò)自然采光和通風(fēng)、太陽(yáng)能輻射等被動(dòng)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(lèi)建筑。被動(dòng)式建筑低能耗的設(shè)計(jì)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(shí)被動(dòng)建筑的設(shè)計(jì)理論對(duì)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(guó)現(xiàn)如今的多數(shù)建筑的室內(nèi)溫度的設(shè)計(jì)一般是通過(guò)空調(diào)、采暖、通風(fēng)等主動(dòng)式的建筑溫度控制手段，并遵循穩(wěn)態(tài)熱平衡的設(shè)計(jì)理論來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度環(huán)境的相對(duì)平衡，但是建筑主動(dòng)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(guó)有部分地區(qū)完全可以采用被動(dòng)式的節(jié)能技術(shù)，通過(guò)合理的自然采光通風(fēng)、太陽(yáng)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(jì)理念就是被動(dòng)式建筑低能耗設(shè)計(jì)的理念。

2　被動(dòng)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(dòng)式建筑的建造和設(shè)計(jì)過(guò)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(guó)被動(dòng)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(dòng)式建筑保溫傳熱系數(shù)的要求還存在一定的差距；被動(dòng)式建筑對(duì)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(shí)還要滿(mǎn)足建筑采光的需求。被動(dòng)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(guó)被動(dòng)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(mǎn)足被動(dòng)式建筑氣密性方面的設(shè)計(jì)要求，在被動(dòng)式建筑中可以打開(kāi)的窗扇的數(shù)量是較少的，從而形成一個(gè)室外氣候?qū)κ覂?nèi)微氣候干擾較小的獨(dú)立系統(tǒng)。被動(dòng)式建筑這種獨(dú)立式的系統(tǒng)具有隔絕室內(nèi)外空氣相互流動(dòng)的作用，實(shí)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(dòng)式建筑的氣密性上有一條推薦執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)建筑的氣密性進(jìn)行測(cè)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(shí)。對(duì)于氣密性的要求在全世界的被動(dòng)式建筑的建設(shè)研究中還是一個(gè)較高的挑戰(zhàn)。

3　被動(dòng)式建筑發(fā)展的障礙因素

3.1被動(dòng)式建筑研究工作不足

被動(dòng)式建筑實(shí)質(zhì)上是通過(guò)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(yáng)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(gè)滿(mǎn)足人們生活工作所需的穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)然，這種被動(dòng)式建筑的設(shè)計(jì)必須要相應(yīng)的建筑研究工作的配合，對(duì)室內(nèi)外設(shè)計(jì)科學(xué)數(shù)據(jù)的研究、熱工設(shè)計(jì)理論的研究和室內(nèi)外風(fēng)場(chǎng)計(jì)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(guó)內(nèi)被動(dòng)式建筑的設(shè)計(jì)缺少基礎(chǔ)學(xué)科依據(jù)，建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不健全，從而阻礙了我國(guó)被動(dòng)式建筑的發(fā)展。

3.2被動(dòng)式建筑成本高

被動(dòng)式建筑的建造成本比主動(dòng)式建筑建造的成本要高。被動(dòng)式建筑的成本過(guò)高的原因主要來(lái)源于建筑材料和被動(dòng)式技術(shù)的運(yùn)用兩個(gè)方面。建筑材料方面，我國(guó)的被動(dòng)式建筑的研究起步較晚，國(guó)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(dòng)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(guò)進(jìn)口，進(jìn)口的材料費(fèi)較高及運(yùn)輸費(fèi)加大了被動(dòng)式建筑建設(shè)的成本。被動(dòng)式建筑的技術(shù)方面，被動(dòng)式建筑通過(guò)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(lái)實(shí)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(guó)被動(dòng)建筑成本與普通房屋相比較，成本僅高出5%至7%。而國(guó)內(nèi)因被動(dòng)式建筑的建筑設(shè)成本較高，在被動(dòng)式房屋的發(fā)展方面就較為緩慢。

4　被動(dòng)式建筑的未來(lái)發(fā)展

國(guó)家被動(dòng)式建筑的推廣與發(fā)展需要多方面的途徑來(lái)協(xié)調(diào)，在推廣和發(fā)展的過(guò)程中，需要國(guó)家出臺(tái)相關(guān)的鼓勵(lì)政策以及在行政方面規(guī)范行業(yè)、完善法律，同時(shí)也要充分發(fā)揮市場(chǎng)的調(diào)節(jié)功能。要做到被動(dòng)式建筑節(jié)能理念的強(qiáng)化，做好被動(dòng)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(yáng)能、風(fēng)能等自然資源的利用率；要建立科學(xué)合理的評(píng)估體系，指導(dǎo)被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)和管理等方面工作。同時(shí)在法規(guī)制度、獎(jiǎng)勵(lì)政策等方面也要實(shí)現(xiàn)不斷的完善，為被動(dòng)式建筑的推廣與發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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