建筑被動(dòng)式綠色節(jié)能設(shè)計(jì)論文
摘要：被動(dòng)式綠色節(jié)能設(shè)計(jì)可通過對(duì)建筑的整體與局部設(shè)計(jì)來降低能耗，在建筑整體方面通過建筑場地的選址和建筑群的布局來降低能源消耗，在建筑局部方面可通過設(shè)計(jì)具體的戶型和綠化建筑本身降低能源消耗，住宅建筑被動(dòng)式綠色節(jié)能設(shè)計(jì)不僅僅是一種技術(shù)，更是一種理念和一種思路，只有不斷地增強(qiáng)這種設(shè)計(jì)理念并付諸實(shí)踐，才能將住宅能源的消耗降至最低。
關(guān)鍵詞：住宅建筑；綠色節(jié)能設(shè)計(jì)；被動(dòng)式
1建筑節(jié)能與住宅被動(dòng)式節(jié)能的概念
1.1建筑節(jié)能
建筑節(jié)能可以從狹義和廣義兩方面來定義:廣義的建筑節(jié)能為在建筑的建造、使用到拆除的過程中通過一定的技術(shù)手段達(dá)到降低能源的消耗；而狹義的能源消耗是指在建筑使用過程中通過建筑本身來降低電能，煤炭等能源的消耗。由于建筑的能源消耗主要發(fā)生在建筑建造完成后的使用過程，因此，本研究主要是從狹義的角度進(jìn)行建筑節(jié)能的研究。建筑節(jié)能按其方式可分為主動(dòng)式節(jié)能和被動(dòng)式節(jié)能。主動(dòng)式節(jié)能主要是指在建筑使用的過程中通過對(duì)設(shè)備的節(jié)能來實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，被動(dòng)式節(jié)能主要是通過對(duì)建筑本身進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而最大限度地利用諸如陽光、氣溫等自然條件來降低能源的消耗，強(qiáng)調(diào)優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)、降低建筑使用時(shí)所需的負(fù)荷。
1.2住宅被動(dòng)式節(jié)能
住宅的被動(dòng)式節(jié)能始于1920年美國通過設(shè)計(jì)住宅利用太陽能，被動(dòng)式設(shè)計(jì)的核心是根據(jù)建筑當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境氣候，利用環(huán)境控制技術(shù)結(jié)合住宅功能和滿足的需求，對(duì)住宅進(jìn)行設(shè)計(jì)使其本身具有適應(yīng)環(huán)境和調(diào)節(jié)氣候的能力。這種設(shè)計(jì)不需要借助外部設(shè)備，依靠當(dāng)?shù)氐年柟狻囟取⒌匦魏惋L(fēng)力等自然因素就能完成自動(dòng)調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部環(huán)境。被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)簡單，不需要像主動(dòng)式節(jié)能那樣對(duì)設(shè)備進(jìn)行依賴，技術(shù)要求相對(duì)較低。這種節(jié)能方式是從根本上降低維持建筑內(nèi)部環(huán)境所需的負(fù)荷，不需要額外的能源消耗，因此，節(jié)能效果比主動(dòng)式節(jié)能明顯。由于被動(dòng)式節(jié)能只需要自然因素，所以成本低廉。
2住宅建筑的被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)
2.1住宅建筑場地的選址與節(jié)能
住宅與人們的生活息息相關(guān)，住宅場所的選取至關(guān)重要，對(duì)于住宅場所的選址應(yīng)先對(duì)當(dāng)?shù)氐牡匦芜M(jìn)行考察，結(jié)合住宅所需滿足的要求，充分利用有利的地形因素和當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鬟M(jìn)行選擇。建筑選址的基本原則為不破壞當(dāng)?shù)氐谋Ｗo(hù)區(qū)（自然景觀、文物、濕地、農(nóng)田），遠(yuǎn)離自然災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生的地帶，避免周圍有大的噪聲和其他危險(xiǎn)源。與主要自然因素的關(guān)系如下所示：選址與光照：光照是影響當(dāng)?shù)貧夂虻闹匾蛩兀庹罩械募t外線具有大量輻射熱，是住宅建筑的外部熱源，光照時(shí)間的長短直接影響溫度，同時(shí)，光照中的紫外線具有殺菌的作用，如何獲得充足的光照與選址有關(guān)。選址與風(fēng)：風(fēng)是另外一個(gè)重要的自然環(huán)境，夏季充足的風(fēng)可以起到降溫的作用，但也不能選擇太大、灰塵太多的風(fēng)環(huán)境場所，在山區(qū)容易形成“風(fēng)口”這種災(zāi)害，選址時(shí)應(yīng)避免，同時(shí)也不宜選擇低洼場地，這樣會(huì)造成通風(fēng)不足。對(duì)于風(fēng)這個(gè)因素應(yīng)該考慮冬季風(fēng)較小，夏季風(fēng)較大的地方。
2.2建筑群體的布局與節(jié)能
在建筑群體布局上，根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因素進(jìn)行合理的規(guī)劃，通過改善建筑群體的布局可以改善建筑與建筑之間的微氣候，從而達(dá)到節(jié)能的效果。將建筑群體按統(tǒng)一的朝向進(jìn)行布置的方式成為行列式，這樣的布局有序，顯得比較整齊，可以獲得充足的光照，利于建筑與建筑之間的通風(fēng)，這種布局方式應(yīng)用比價(jià)廣泛。將住宅沿著街道進(jìn)行布局稱為周邊式布局，這種布局容易造成住宅得不到足夠的光照，建筑之間通風(fēng)也不暢快，適合寒冷的地區(qū)。將住宅前后進(jìn)行交錯(cuò)式排列稱為自由式布局，這種方式在節(jié)約土地的同時(shí)，還可以得到足夠的光照，增加了住宅室外活動(dòng)的空間。
2.3建筑單體的設(shè)計(jì)與節(jié)能
設(shè)計(jì)光照分區(qū)：對(duì)于用戶來說，不同的房間對(duì)光照的需求不同，一般的按用戶活動(dòng)時(shí)間長短將房間劃分，其中主臥活動(dòng)時(shí)間最長，次臥次之，然后是書房等房間。在對(duì)住宅建筑設(shè)計(jì)時(shí)，首先要根據(jù)光照因素設(shè)計(jì)用戶主要活動(dòng)的房間，將光照弱的區(qū)域設(shè)置為次要房間。設(shè)計(jì)采光分區(qū)：在設(shè)計(jì)住宅時(shí)，將對(duì)采光需求大致一樣的房間布局到一塊兒，比如主臥和起居室對(duì)采光要求較高可設(shè)置為南向，而對(duì)光照需求較低的廚房和衛(wèi)生間可設(shè)置為北向。通風(fēng)設(shè)計(jì)：在小戶型的住宅中，常會(huì)出現(xiàn)臥室和客廳缺風(fēng)、廚房的油煙無法全部排除等問題，這與設(shè)計(jì)之初對(duì)通風(fēng)的設(shè)計(jì)有關(guān)，為了達(dá)到較好的通風(fēng)，需要對(duì)住宅進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)口進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。根據(jù)對(duì)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的大小和位置的設(shè)計(jì)區(qū)別，獲得的通風(fēng)效果也不一樣，為了獲得充足的'通風(fēng)，在布局時(shí)要盡量減少氣流迂回，盡量保持進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口對(duì)位。設(shè)計(jì)動(dòng)靜分區(qū)：在滿足用戶建筑使用功能的前提下，將對(duì)噪音要求類似的房間布局在一起，比如廚房、衛(wèi)生間對(duì)噪音要求較小可設(shè)計(jì)在一起，而臥室和書房對(duì)噪聲要求較高，可設(shè)計(jì)布局在一起。墻層保溫設(shè)計(jì)：建筑墻層保溫主要包括外立面和外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫，外立面主要是通過顏色來實(shí)現(xiàn)保溫，當(dāng)采用淺色墻面的時(shí)候，建筑對(duì)光照反射的作用會(huì)加強(qiáng)，而采用深色則會(huì)降低墻面的反射作用。
2.4建筑窗戶的設(shè)計(jì)與節(jié)能
建筑中的窗戶連接著建筑的外部和內(nèi)部，光照、通風(fēng)等都是通過窗戶來進(jìn)行的，窗戶的設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中起到關(guān)鍵的作用。根據(jù)建筑所在地的不同，對(duì)窗戶的面積、朝向等的設(shè)計(jì)也會(huì)不同。建筑的窗墻比為建筑窗戶的總面積比上建筑的總面積，由于窗戶具有高的耗熱特性，當(dāng)窗占比較大時(shí)，室內(nèi)散熱量也會(huì)增大，但室內(nèi)的采光和通風(fēng)比較好，當(dāng)窗占比較小時(shí)，散熱量減小，同時(shí)室內(nèi)的采光和通風(fēng)也會(huì)隨之下降，如何設(shè)置窗占比，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境和住戶對(duì)采光和通風(fēng)的要求來綜合考慮。
2.5建筑綠化與節(jié)能
建筑的綠化包括墻體的綠化和屋頂?shù)木G化，綠化的作用主要是降低建筑內(nèi)部的溫度來達(dá)到節(jié)能的效果，當(dāng)建筑體進(jìn)行綠化之后，太陽對(duì)建筑的熱輻射一部分被植物的葉子遮擋，同時(shí)，植物的光合作用也消耗了一部分熱輻射，這就大大降低了建筑的熱輻射，從而降低了建筑內(nèi)部的溫度。
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