被动式绿色建筑措施

被动式绿色建筑措施（精选4篇）

被动式绿色建筑措施 第1篇

1 高密度城市

随着城市化进程加快, 城市人口比例也越来越大, 促使城市建筑不得不纵向发展以寻求更多的空间解决策略 (见图1) [1,2]。高密度城市不论是人口密度还是建筑密度都达到一定的密集程度, 因此形成高空间密度和高感知密度。其中, 超高层建筑成为高密度城市大规模、集约化建设的代表, 其绿色生态的发展模式及趋势, 是亟需深入探讨的行业热点。

以高密度城市曼哈顿为例 (见图2) 。高度集约的城市空间, 公共绿地也高度集约, 这就带来了通过弱化功能分区创造的一种混合城市功能, 即在同一个地块中, 居住、商业、文化、休闲等功能可有机共存, 同时地下多层空间承载着区域的交通命脉。这种看似混杂无序的功能划分, 带来了生活的便捷, 步行10min的半径之内可以找到超市、餐馆、图书馆、电影院及地铁出入口, 提高了人们的生活效率, 减少了城市交通出行时间, 将城市中的各种人群和各种活动紧密联系起来。

2 超高层建筑

关于超高层建筑定义的高度临界点, 各地有不同的规定, 并无绝对的标准。根据1972年的国际高层建筑会议, 超高层建筑被定为层数在40层以上或建筑高度在100m以上的第四类建筑。根据我国《民用建筑设计防火规范》GB50016—2014的规定, 高度超过100m的民用建筑在避难层、停机坪、消防水压、灭火设施、防火间距、正压排烟及火灾自动报警等方面有特殊要求。

超高层建筑因其巨大的体量, 亟需开展以下相关研究。

1) 超高层建筑与城市的联系如何降低高密度的人员流动与城市区域功能对接, 以及与城市公共交通系统的联系成为主要问题。

2) 超高层建筑对环境的压力超过土地单位面积资源承载力, 对周围环境影响大, 可能造成交通拥堵;玻璃幕墙容易造成光污染;容易增强热岛效应, 恶化区域微气候。

3) 超高层建筑的空间效率核心筒与标准层的面积比例较高, 影响未来超高层建筑的租用效率和空间质量。

3 超高层建筑发展趋势

随着经济发展及技术进步, 当今超高层建筑不再局限于方正规整的传统设计, 而更多地表现为追求自由的复合生态化设计。随着新材料和新结构形式的不断实践, 超高层建筑向着功能复合化的方向延伸, 使其在紧凑高密度的城市设计中成为一处处垂直微缩城市。现在无论是建筑师、建造师在设计和建设超高层建筑的同时都在谈论超高层建筑的可持续性, 强调从设计阶段就开始控制超高层建筑的资源、能源利用。

3.1 功能复合化

超高层建筑将多种城市功能垂直布置, 功能纵向复合, 通过办公和生活等基本功能与其他商业活动并联, 形成纵向活力链条, 将开放交流空间穿插至建筑不同层, 提高了地上空间的利用率。同时, 通过底层建筑空间, 作为联系周边活动的媒介, 与社会公共基础设施连通, 融入街道层面的社会活动, 提高了地下空间的利用率。这也使很多城市的超高层建筑成为城市的一个重要节点, 带动了周边发展。

3.2 绿色生态化

在超高层建筑设计过程中, 在建筑方案创作、垂直运输系统、功能空间布局、结构体系优化、能源系统设计等方面融入绿色生态理念, 将大幅降低建筑的材料消耗、能源消耗及环境影响, 在各个方面集聚超高层建筑的特点, 将产生巨大的经济和社会效益。

3.3 集成智能化

超高层建筑具有高度集成的特点, 因此其智能化控制对于建筑性能具有重要影响。集成智能化强调超高层建筑的系统集成性, 强调通过性能化设计、数据采集与数据分析的方式, 优化超高层建筑的运营管理策略, 降低运行能耗, 典型的应用为电梯群控、暖通空调系统群控、安防与防火等。

4 超高层绿色建筑的被动式设计策略

4.1 超高层建筑的特有属性

当今超高层建筑的建造形式及建筑特性在建筑节能上起着关键作用[2]。超高层建筑的可持续性侧重于利用超高层建筑自身的生物特性, 强调其自身的有机循环, 以充分利用超高层建筑的三大特点, 即高度高、体量大、外表面积大。

1) 高度高受高度变化影响, 超高层建筑从底到顶往往跨越若干个气候区, 高度不同, 建筑室外的温度、湿度、太阳辐射量等均有所不同, 这对建筑体形、围护结构等都产生较大的影响。此外, 在建筑形态设计、结构形式选择及技术手段应用方面, 风环境都是超高层建筑设计必须考虑的关键作用因素。

2) 体量大建筑结构体系耗材巨大, 同时, 大量活动发生在超高层建筑内部, 其需要的采暖、制冷及照明负荷等都会产生大量的常规能源消耗。此外, 其巨大的人员流动量也将对周边环境产生影响。

3) 外表面积大巨大的表面积将对城市微气候环境产生多种影响, 如风环境、光环境、安全性、热环境、生态环境等。

4.2 超高层建筑绿色设计

超高层建筑的绿色设计是指通过计算机辅助设计, 优化体型, 进行能耗模拟及交通流线分析等, 达到降低建筑能耗及对环境不利影响的目的, 做到人、建筑、环境的和谐共生。绿色生态的超高层建筑设计应满足以下方面。

1) 建筑应与周围环境相协调, 不对自然环境造成污染和破坏, 不对既有场地的社会环境产生严重影响。

2) 在建筑空间的设计和技术手段的应用上应尽量采用被动式基础策略, 通过建筑空间的划分、构造措施, 充分利用自然通风、天然采光、绿色植被, 营造宜人的使用空间, 使人们能够充分享受建筑与绿化结合所赋予的愉悦和舒适, 同时充分利用不同功能空间的需求特性, 降低建筑用能需求。

3) 采用高效的系统形式, 包括能源供应系统、建筑智能管控系统等, 提高用能系统效率, 降低建筑单位面积能耗。

4.3 绿色超高层建筑与场地环境

超高层建筑在设计、选择场地规划和主体形式时, 应特别注意对周围环境的影响, 包括风环境、光环境、热环境和声环境。这就需要围绕超高层建筑, 形成一个合理的模拟区域, 基于对这些环境的模拟分析结果, 优化系统设计, 尽量避免对周边城市敏感区域的不利影响。

4.4 绿色超高层建筑的本体设计

4.4.1 绿色超高层建筑的形体设计

1) 形体收分 通过形体收分可削弱恶劣风力条件对形体的结构荷载, 优化自然通风, 改善室内环境, 最大限度地减少材料使用和能源消耗, 基于计算机模拟分析及风洞试验可辅助超高层建筑形体实现这一目的。建筑的形体均为流线型并锥形上收, 并在不同高度设置局部开槽, 通过转角曲面柔和处理的角部能减少超高层建筑对周围环境产生的紊流, 营造适宜的室外空间, 这种处理还能减少风压对玻璃幕墙的威胁, 提高整栋建筑的安全系数 (见图3, 4) 。

2) 形体开口 通过分段设置中庭而降低“建筑”高度, 或采用中庭的变形即边庭实现有效的自然通风空间组织, 以提高超高层建筑微气候环境。有效的自然通风组织能降低建筑制冷能耗, 提高建筑内部空间质量, 并提供宜人的空中庭院供人们交流休息, 削弱超高层建筑的巨大高度对其内使用者的心理压力, 如图5, 6所示。

3) 形体扭转 通过弱化建筑体转角处的紊流, 使建筑各个方向都能实现较好的自然通风及日照条件。如图7所示, 上海中心通过风洞试验及参数化模拟, 从多种平面扭转角度中确定120°为最终扭转角度。这种扭转可以有效减少其周围毗邻3栋超高层建筑之间的风阻影响, 优化区域微气候, 并且这种扭转大大降低了建筑围护结构及上部结构所受到的风荷载, 加强了建筑整体稳定性[3]。

加拿大米西索加的梦露大厦 (见图8) , 由2栋为56层和50层的曲线高层建筑组成, 从底部到顶部角度之差为209°。通过在不同高度的不同角度扭转, 并与360°全开敞阳台相错位而创造独特的城市景观, 既实现了对场地的柔美对接和物理环境的积极对话, 又实现了内部空间的全方位景致。

4.4.2 绿色超高层建筑的复合表皮

作为与外部环境接触面积最大的建筑表皮, 通过建筑表皮的复合化可实现诸多可持续设计策略, 例如双层幕墙系统、光电幕墙、种植屋面及集水表皮等, 如图9所示。同时, 还可实现对场地环境的定向反馈, 形成自遮阳、自然采光和自然通风的良性表皮。

韩国产业联合会总部大厦的表皮系统体现了这一设计理念, 如图10所示。其幕墙系统的设计可降低室内的冷热负荷, 通过对自然采光及太阳得热之间的平衡, 将建筑表皮系统设计成一定的折角, 并通过结合光伏系统, 形成了具有复合功能的建筑表皮系统。其向上30°的表皮部分设置有光伏电池板, 充分利用太阳能, 产生的电力足以维持整个建筑内部和办公空间用电负荷;而其向下15°的表皮部分, 将直射光的辐射和眩光降至最低, 最大化降低建筑空间的冷热负荷。

4.4.3 高效的能源与资源利用系统

提高超高层建筑自身的被动式低能耗性能的同时, 还应尽量提高其能源和资源利用系统的效率, 减少其产生的“废物”对环境的影响。这就需要超高层建筑发挥其“生物”属性, 开发其“有机体”的特性。围绕超高层建筑形成一个良性的自我新陈代谢消化的循环圈, 可以自身消化废物并转化成可自身利用的资源, 雨水回收和中水利用就是2个典型方式。

此外, 超高层建筑可结合都市农业的发展, 形成自我闭环的循环体系, 消化自身产生的部分“废物”。而都市农业系统生产可给所在超高层建筑中生活的人提供食物, 降低了对所在区域腹地土地资源的过度开发, 减轻食物压力, 还可通过都市农业系统的生物作用调节区域微气候, 改善城市热岛效应。

对于超高层绿色建筑的设计来说, 诸多的独立绿色建筑技术并不是全部, 因为高效、可持续的绿色超高层建筑往往不只是采取某一个策略或应用某一项技术, 而必须系统全面地考虑并有机融合在整个超高层建筑的设计与建造中。

5 结语

超高层绿色建筑的设计可分为方案设计和技术设计2个阶段, 它们考虑问题的方式和范围不同, 但延续和承接相同的原则和目标。在超高层建筑的方案设计阶段, 需要通过被动式策略定位和主导项目的发展方向, 以确定是否需要及多大程度需要主动技术补充和提高超高层建筑的可持续性。而在技术设计中, 需要采用多目标综合评价, 优化不同的技术方案, 统筹考虑经济性、节能环保性、运营管理的便利性、安全性等问题。

面对目前的环境危机, 超高层建筑的可持续性不可避免地成为最重要的发展趋势。在解决了高效利用土地之后, 如何高效利用所在区域的能源和资源, 不对周围环境造成过大的压力和负担, 成为超高层建筑今后设计策略的重点。

参考文献

[1]吴恩融.高密度城市设计——实现社会与环境的可持续发展[M].叶齐茂, 倪晓晖, 译.北京:中国建筑工业出版社, 2014.

[2]EMILY M, LEE E G.2012.21世纪摩天大楼的模式转变[C]//世界高层都市建筑学会.崛起中的亚洲:可持续性摩天大楼城市的时代:多学科背景下的高层建筑与可持续城市发展最新成果汇总——世界高层都市建筑学会第九届全球会议论文集, 2012:7.

被动式建筑节能设计技术措施探讨 第2篇

专业论文

被动式建筑节能设计技术措施探讨

被动式建筑节能设计技术措施探讨

【摘 要】对于被动式的建筑节能设计来说，自然采光是首要考虑的关键；建筑师应当结合建筑物的朝向、形式以及门窗等其他因素充分利用自然采光。本文通过结合笔者的工程实践经验，针对被动式建筑节能中的自然采光环节而展开探讨，为同行提供参考借鉴。

【关键词】建筑设计；节能设计；自然采光；被动式设计

1.引言

对于被动式的建筑节能设计来说，自然采光是首要考虑的关键。在人类历史的大部分时间里，需要良好光线的活动，总是在白天进行。因此，在20世纪以前，所有的建筑都只能使用自然采光来照明。随着电灯的出现，建筑告别了黑暗时代。然而无论是白天还是夜晚，仅靠电灯提供照明，都难以提供高质量和可持续的照明，在进行电气照明系统的设计以前，建筑师应当结合建筑物的朝向、形式以及门窗等其他因素充分利用自然采光。

2.被动式节能中的自然采光提出

尽管自然采光的设计比电气照明复杂，但它能同时给建筑物内部和外部带来更加丰富的美感。和电气照明相比，自然采光作为被动式设计的一个重要部分具有以下多方面的意义。

（1）自然采光可以用于照明并减少电量的消耗，从而减少对环境的影响。越来越多的设计师、建筑业主和使用者都已经开始认识到自然采光的好处，如果设计合理，自然光完全可以提供高品质的建筑照明。由于很多建筑每年的总能耗中有30%一50%都用于人工采光，因此对自然采光的精心设计显得很有必要。

（2）自然采光可用于被动式采暖。阳光在带来光的同时也带来热量，建筑开窗获得太阳辐射的同时也带来了对流风，自然采光也是被动式太阳能设计的重要组成部分。

（3）自然光可以有助于人们的健康和安宁。健康和安宁的感受来自于多种因素的影响，自然光照明是其中一个重要因素，它可以用

最新【精品】范文 参考文献

专业论文

于治疗特殊疾病或者是提供视觉上抚慰，在医院建筑中作用非常明显。同时自然光照还可以提高人们的工作效率.—些研究表明，办公室通过采用高质量的自然光，可以明显提高员工的工作效率（可高达15%），并量降低旷工率。美国加利福尼亚州最近的—项统计数据证明，零售商场中自然采光对提高销售运也很有帮助。同样的道理，在教室中进行自然采光对学生的学习效率和身心健康也同样有好处。

（4）自然光能增强人的时间感受。自然光能帮助人们来感受时间，感受季节的变化和每天太阳的起落。古人根据自然光来制定时钟，宗教典礼和仪式也将自然光作为一个重要的角色，这一切都关乎人们的精神感受.显得个可缺少。

3.自然采光设计方法与措施

采光设计必须贯彻国家的技术经济政策，允分利用自然光，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。我国人部分地区处于温带，天然光充足，为利用天然光提供了有利条件，在已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。

3.1 确定节能目标

自然采光的性能目标主要是节省照明能耗费用和提高视觉质量。设计者应在满足用户和照明目标需要的照度水平的基础上提高视觉质量并尽可能避免使用人工照明。

（1）采光标难。采光标准的数量评价指标以采光系数C表示。以为室外天然光受各种气象条件的影响，在一天中的变化很大，因而影响室内光线的变化，所以不能用一绝对值来衡量室内的采光效果。采用采光系数这一相对值来评价采光效果较为合适。目前国际上一般也采用此系数来评价采光。但我国的光气候有很大的区别，例如西北高原地区室外总照度年平均值高达31.46klx，而四川盆地及东北部地区只有21.18klx，相差高达50%。若在采光设计中采用向一标准显然是不合理的，为此，在采光设计标淮中，将全国划分为五个光气候并分别取相应的采光设计标准。

最新【精品】范文 参考文献

专业论文

（2）提高视觉质量。自然采光的一般目标是提供足够的、高质量的光线。同时，尽量避免直射眩光利过高的亮度比。减小照梯度：由于受窗户位置和自然光变化的限制，建筑内部的自然光照明往往不均匀，远离窗户的地方光线太少，而靠近窗户的地方光线又过于充足。因此，需要把更多的光线引入列室内较深的地方，这不仅是为了提高那里的照度，也是为了减小室内的照度梯度。避免直射眩光：光线从没有仟何遮蔽的窗户和天窗直接照进室内时.容易产生直射眩光。如果靠近窗户的墙壁没有被照亮，从而显得相当阴暗，这种眩光就会变得更加刺眼。消除过高的亮度比：如果太阳光在部分工作区域投下斑驳的光影，就会引起许多让人难以忍受的亮度比。因此，应尽可能消除。

3.2 确定自然采光的基本策略

自然采光和多种因素密切相关。对一个成功的自然采光设计而言，建筑物的场地分析、平面和空间布局和采光方位都至关重要。不但要考虑建筑物的外部形式，同时还要考虑其内部空间的布局。内部的分隔设施，除非是玻璃做的，否则都会妨碍自然光的深入。只有在这些最基本的事项确定了以后，才能开始窗户的布置和设计。

（1）场地分析。在确定建筑的朝向和自然采光技术之前，确定自然光的进入方式是很重要的，设计者首先必须确定哪些活动需要直射自然光而哪些需要非直射自然光。为了保证在 一天或一年中的恰当时候获得太阳照射，设计者必须建立设计准则，来区分何时何地将要太阳光或自然光。之后，这些信息就可以用于对现有的场地条件进行评估，并确定获得太阳光照的设计方法。例如，场地附近的建筑或树木可能会影响到自然采光，而入射角度的分析能确定建筑在场地的合理位置以保证足够的自然采光。由于自然采光和日照密切相关，对于居住建筑而言（还包括以院病房大楼、疗养建筑、幼儿园、托儿所、中小学教学楼等），还应考虑相关日照要求。

（2）平面及空间布局。建筑物的平面布局不仅决定了竖直和水平的窗户之间的搭配是否可能，同时还决定了为室内区域进行自然采光的数量。通常情况下在多层建筑中，窗内进深小于5m的区域能够被自然采光完全照亮，进深5—10m的区域能被部分照亮，而进深大

最新【精品】范文 参考文献

专业论文

于10m的区域完全不能利用自然采光。内部空间布局对于自然采光影响很大。开放的空间布局或者透明的隔断对自然光进入建筑内部非常有利。例如，采用玻璃隔断既可以营造隔绝声音的个人主间，又不至于遮挡光线；如果还需要营造阻挡视觉的个人空间时，可以把窗帘或者活动百叶帘覆盖在玻璃上，或者使用半透明的材料，也可以选择只在隔断高于视平线以[的地方安装玻璃。

（3）采光方位。由于太阳的高度和方位随着季节和每天时间的变化而变化，必须合理的确定建筑的采光方位以最大化采光潜力并避免过多的太阳辐射和眩光。自然采光的最佳方向是北向，刘为来自这个方向的光线比较稳定。尽管来自北向的光线数量比较少，但质量却比较高。而且这个方向也很少遇到直接照射的阳光带来的眩光问题。尤其在气候炎热的地区，由于必须考虑止射阳光带来的过多热量，南向的窗往往需要添加控制太阳光的建筑部件（如遮阳板），因而朝北的方向更合适。朝南的方向也是获得自然采光的较好方向。无论是在每一天还是在每一年里，建筑物朝南的部位获得的阳光都是最多的。这部分额外的阳光在冬季以及阴雨天气能提供比北向多的采光。此外，在严寒和寒冷地区，南向窗所产生的温室效应，能提供额外的热量以部分满足采暖的需求，因此南向更合适。最不利的方向是东向和西向。太阳在东方或者西方时，在天空中的位量较低。因此，会带来非常严重的眩光和阴影遮蔽等问题。此外，这两个方向的日照强度最大，在夏季会给建筑带来过多的热量，造成制冷负荷的增加。

4.结论

从建筑节能角度来讲，室内自然采光设计也是建筑节能中的重要环节，但未引起建筑界的足够重视。通过结合工程实践经验，在分析建筑中自然采光设计目标的基础上，就采光设计与节能问题展开论述，提出了一些方法和措施，可有效地降低建筑能耗。

参考文献：

[1]海鹏； 胡伟.从自然采光谈建筑改造中节能与艺术的结合——以某国家重点实验室建筑改造为例[J].四川建筑，2012，（01）：30-31.[2] 刘小彪.组合式中庭被动式设计初探 [J].黑龙江科技信

最新【精品】范文 参考文献

专业论文

被动式绿色建筑措施 第3篇

近年来, 我国在积极进行城市建设的过程中, 建筑业迎来广阔的发展空间, 同时随着不断扩大的建筑规模, 给周边的环境以及生态造成了严重的破坏, 这一现象不符合我国长期可持续发展的理念。为了促使建筑业的发展同我国环保理念进行紧密结合, 绿色建筑得以产生, 其设计中的被动式设计策略对激发我国建筑师的创造性起到了重要作用。在这种情况下, 本文从中国本土特点的角度出发, 对绿色建筑被动式设计策略展开了研究, 希望对我国建筑业的长期可持续发展起到促进作用。

1 建筑师的创造性在绿色建筑技术中的体现

至2013年, 我国全国范围内拥有绿色建筑评价表示的工程共851项, 拥有接近9000万m2的建筑总面积。同时我国相关国家部门, 如中国绿建委等机构在日常运行中也积极开展了详细的评估调研, 对我国的绿色建筑展开了研究, 本次调研工程中, 同抽取了具有代表性的绿色建筑30个, 分别位于我国不同的地区, 需要面对不同的气候以及地形等客观因素, 在调研过程中, 具体总结了绿色建筑在构建以及使用过程中造成的能源消耗情况、绿色建筑技术的实际应用状况以及绿色建筑的发展现状等。

建筑师在进行绿色建筑构建过程中, 需要在工作中有机整合复杂的系统, 促使其在运行中能够体现出持续性以及绿色的特点, 而实现这一特点的主要方式就是应用多种不同的绿色建筑技术[1]。这一过程中对建筑师的创造力具有较高的要求, 因为建筑本身不仅是单纯的技术叠加, 还应当能够展现出一定的艺术魅力, 给予使用者一定程度上的精神享受, 要想体现绿色建筑的艺术价值, 不可以简单的应用技术对建筑的各个功能进行分割, 而是应积极发挥建筑师的创造力, 提升建筑的审美功能。

2 建筑师创造性在被动式设计策略中的体现

建筑师在将自身的创造性有效应用于绿色建筑当中, 需要保证建筑能够实现绿色建筑的功能, 并形成可持续发展的系统。而绿色建筑同建筑师创造性之间最重要的纽带就是被动式设计策略。

主动式和被动式设计策略是进行绿色建筑设计过程中的两个主要方式, 从宏观的角度来看, 后者在使用过程中, 主要指的是设计过程中应充分考虑到建筑所在地的风向、蓄热材料类型以及遮阳设备等客观因素在建筑设计中的体现, 此类设计针对前空调系统时代具有重要的应用价值。相关策略在使用过程中, 能够对可再生能源进行充分的利用, 而绿色建筑内部系统的运行中并不会大量的对动力以及相关机械设备进行应用;相比之下, 前者在应用过程中, 建筑构建中所需要的照明以及空调系统需要对较多的不可再生能源进行使用, 如化石等, 其中也包含对部分可再生能源的应用, 如在利用电能的过程中需要将风能以及太阳能等进行转换, 而太阳能热能在应用过程中, 需要对大量的动力设备以及机械等进行应用。例如, 台湾成功大学魔法学校在构建过程中, 在构建之初进行了大量的物理实验, 相关专家在同美国能源部不同的绿色指标要求进行对比的过程中, 实施了模型以及实测等工作, 对该绿色建筑应用过程中的节能效果进行了研究。

该绿色建筑的节能设计中, 可以从屋顶遮阳、平面设计以及建筑开口等角度出发;通风设计中, 自然通风设计对热压技术进行了充分的应用, 同时还包括部分风扇的使用;减量节能在设备中的体现中, 应用的主要设计理念是对能量消耗在照明以及空调系统中进行最大程度的降低;针对设备技术节能方面, 对相应的空调系统进行了应用, 如拥有6.0制热能效比的空调系统, 并积极促使动力以及控制系统在运行过程中的效率得以提升;在对可再生能源进行利用的过程中, 促使光电系统充分发挥了自身的功能[2]。

这一典型绿色建筑当中, 建筑师的创造力在通过被动式设计策略进行体现的过程中, 主要李永乐以下途径:通风以及建筑设计节能。而其他的可再生能源利用以及减量节能等设计都是建筑设计影响的范畴。由此可见, 建筑师本身的创造性将对绿色建筑的功能以及实现的绿色效果产生直接的影响 (如图3) 。

3 中国本土绿色建筑被动式设计策略

近年来, 世界各国在积极进行绿色建筑的构建过程中, 其功能的体现离不开对主动式以及被动式设计策略的应用, 我国在积极进行绿色建筑构建的过程中, 不仅要求建筑的绿色功能得以提升, 对于人们越来越高的生活质量要求也进行了充分的考虑。在应用主动式设计策略的过程中, 人们在中国对绿色建筑的设计中可以实现其节约水资源和材料等多种要求, 同时可以为使用者构建一个相对良好的室内活动环境。然而, 该设计策略在使用过程中拥有较高的成本需求, 在后期进行维修的过程中, 不仅成本高, 同时难度大, 要求技术人员的专业知识及能力较强, 更重要的是, 这一领域的技术更新速度飞快。

从客观的角度来看, 在进行中国本土绿色建筑被动式设计策略的过程中, 该材料提升建筑性能的优势明显, 建筑师在日常工作中对其进行应用也更加顺畅, 因此可以极大的提升工程质量。

(1) 该策略在使用过程中, 之所以被建筑师所喜爱是因为其能够有效检测传统的建筑。我国拥有相对庞大的传统建筑资源, 要想将绿色理念在传统建筑中进行充分的体现, 就需要对被动式设计策略进行充分的应用, 促使中国本土建筑在构建过程中能够拥有一定的借鉴和依据[3]。从这一角度来看, 中国建筑师在日常工作中的使命感将通过被动式设计策略进行充分的体现。

(2) 针对创造建筑而言, 中国建筑师在所接受的建筑知识以及设计等都同被动式设计策略具有密切的联系, 其中包括建筑细节、城市以及建筑设计三个层面。这些内容在日常应用过程中, 会对绿色建筑的外形以及内部系统具有紧密的联系, 因此建筑师在工作中要想将绿色建筑的功能进行充分的体现, 必须应用专业知识并同被动式设计策略进行紧密结合。

(3) 同主动式设计策略相比, 被动式设计策略在使用过程中的精确度以及效率都相对较低, 然而要想促使弹性幅度在舒适度中进行充分的体现, 以及对周边环境造成更小的破坏, 被动式设计策略更具优势, 这也是我国建筑领域在未来的发展中应用被动式设计策略取代主动式设计策略发挥重要功能的关键因素, 在对被动式设计策略进行应用的过程中, 是可以将我国减碳节能的目标进行充分实现的关键环节。由此可见, 针对中国本土来讲, 在构建绿色建筑的过程中, 被动式设计策略具有不容忽视的重要功能。

4 结论

综上所述, 在应用被动式设计策略进行绿色建筑的构建过程中, 建筑师应积极主动的发挥主观能动性, 促使创造性能力得到充分的发挥, 提升建筑的绿色特点, 并满足使用者的正常使用需求。我国在积极应用被动式设计策略构建绿色建筑的过程中, 应从中国本土的角度出发, 提升建筑设计和构建的针对性和科学性, 才能够促使绿色建筑的功能进行充分的发挥, 也才是促进我国建筑业实现长期发展的关键。

参考文献

[1]黄亚鹏.基于BIM技术的建筑方案阶段被动式节能设计研究[D].重庆大学, 2014.

[2]彭毅.我国南亚热带气候区保障性住房被动式建筑设计策略研究[D].西安建筑科技大学, 2014.

被动式绿色建筑措施 第4篇

现代建筑中,很多所谓的“绿色建筑”,实际上并未能真正实现节能效果,有些建筑以为采用了某项节能技术、盲目堆砌新技术就是低碳节能、绿色环保的体现,事实上建筑在运行中的实际能耗更大。因此,绿色建筑不应是简单的节能技术的堆砌,而是要充分考虑建筑所在地区的自然环境、资源条件、建筑形体和功能等等因素,采用被动优先并辅助主动节能技术进行综合优化设计,这样才能真正实现建筑的低能耗、低成本、绿色环保。本文分析了以被动优先为设计理念,其在绿色建筑中的设计策略,及设计的主要方法。

1绿色建筑与被动优先设计

绿色建筑,是指在建筑使用寿命周期内,能够最大限度地节水、节能、节地、节材料,减少环境污染和破坏,实现建筑与环境的和谐共生,高效节能。被动优先设计,是指在对拟建建筑项目所在地区自然、气候状况分析的基础上并在满足功能需求的前提下,通过设计建筑的朝向、布局、体型系数、内部空间,使建筑能够最大限度利用自然条件来实现自然采光、自然通风、遮阴保暖,从而使建筑在使用运行过程中减少对能源的消耗,降低有害物质的排放。被动式建筑是绿色建筑的一种提升,其主要特点是依靠建筑的朝向、布局、体型系数、内部空间等来利用自然条件,从而降低建筑能耗。被动优先设计理念已成为绿色建筑重要的设计理念,在绿色建筑设计行业得到了广泛的应用和发展。

2被动优先设计的特点

2. 1生态环保

生态环保是被动优先绿色建筑的突出特点,它不同于一般的绿色建筑,因为被动优先绿色建筑更注重被动式节能技术的使用,减少主动技术设备的使用,在建筑运行过程中减少有害气体的排放、降低了对大气的污染,从而有效的保护了生态环境。

2. 2节能高效

被动优先绿色建筑设计的目的在于减少建筑使用过程中的能源损耗,实现高效节能的一个原则就是要因地制宜,根据项目所在地区的不同气候、自然资源特点,采用被动优先的绿色建筑节能技术,依据建筑所处的客观环境及建筑特点进行设计和选择。比如,在温热地区夏天比较炎热,需要使用空调降温设备,空调降温设备会消耗大量电源,而且还会产生污染,这就需要通过被动优先设计策略,采用外墙恒温材料,反射太阳能,避免太阳热量的聚集,从而实现高效节能目标。

2. 3绿色舒适

被动优先绿色建筑关注对自然光照、自然通风及外围护结构的被动式保温等节能措施的应用,借助被动手动来调节声、光、热环境条件,在减少对能源消耗的同时又有益于人体的健康,让人更亲近阳光和新鲜空气。同时,被动式节能措施还能够调节建筑物内部的温度和湿度,从而营造健康舒适的生活空间。

3被动优先建筑设计策略

3. 1建筑整体规划

被动优先设计需要对建筑场地进行详细分析规划,充分掌握建设场地地理位置和环境条件,充分考虑热辐射角度、场地绿化、 自然通风方向、场地高差及土地平整度、建筑物朝向、建筑体型系数、场地内现有构筑物对建筑的遮挡等等。其中,建筑间距、建筑位置与朝向、自然通风、自然采光等这些是决定建筑能否被动优先的先决条件,也是必要条件。具体设计策略分析如下:

1) 合理确定建筑间距。日照采光对节能建筑的作用至关重要,而且也会影响到在建筑中活动的人们的身心健康。合理提高建筑间距,可以获得更多的日照采光,争取到更多的日照量和更好的日照质量。所以在优先被动设计中: a. 将建筑选址选在向阳的平地或山坡上,以争取到更多的日照; b. 建筑满足最佳朝向范围,确保建筑各使用空间有良好的朝向; c. 将间距控制在合理范围内,能够满足必要的日照采光即可,若间距太大会造成土地浪费。

2) 优化建筑位置与朝向。不同季节和不同地区的日照量是不一样的,一般情况下,寒冷地区年太阳照射量少,夏天得到的太阳照射量比较多,太阳的照射量情况会影响到室内热环境的舒适度,所以在被动优先设计时,要实现夏天少得热、冬天多得热,尽可能选择最大的南向太阳辐射。建筑所在位置要求平坦、向阳, 通过太阳方位角来选择建筑的最佳方位及朝向,根据经验,人们得出了“建筑最佳方位为正南东西偏西10°以内”这一原则,以实现建筑物冬季增加得热、夏季少得热的目的,同时在寒冷地区实施“建筑物的长轴东西向布置”,可以得到更多的太阳辐射。此外,建筑物开窗方向南向开窗大些、北向开窗小些,这样就可以争取多些热量从南向进入,减少寒风从西北向窗户进入。

3) 合理设计自然通风。通风是否顺畅是影响建筑居住质量的一个重要标志,设计合理通风可以保持室内空气清新,温度适宜,减少对空调设备的使用,从而降低建筑耗能能力和减少有害气体的排放。通风设计要考虑到冬夏两季的不同情况,在冬季, 如果室内通风过强,室内的热量就会散得快; 在夏季,如果室内通风过强,就会减少冷量的输入。此外,如果室内空气流动过快也不利于通风换气量和空气清新度要求。所以合理设计自然通风可采用以下方法: a. 在夏季,可以通过自然通风来驱散热量; 在冬天,可通过控制气流来降低室内热量的散失; b. 充分利用建筑基地内的物质因素,以低成本方式创造良好的通风环境。比如,改变空气流动速度和流动方向,根据自然条件来合理布局建筑方向; c. 利用建筑形体引导风向或阻挡风向,以改变风速。

3. 2建筑单体形态与功能布局

控制建筑物单体的整体形态是被动式建筑设计的一个重要方面,适宜的单体形态可以保证建筑物在夏季拥有良好的隔热,冬天可以接收足够多的太阳照射。通过设计合理的体型系数可以将建筑物形态控制在合理范围内,可以有效减少建筑与外部的接触面积,减少热量交换,从而达到节能效果。根据现有技术,减少体型系数的方法有:使建筑平面布局紧凑,减少外墙的凹凸变化,适度增加建筑进深,合理采用弧形表面。且设计师在控制体型系数的同时也要注意建筑的形式美,不能一味地追求绿色低耗而使得整体建筑形态过于单调。另一方面,建造被动优先绿色建筑要从实际情况出发,顺应自然、保护自然,实现建筑与环境的整体融合,充分考虑建筑布局功能的合理性、兼顾好通风、采光问题,减少不必要的建筑外表面积值,以降低建筑体型系数。

3. 3建筑围护结构保温隔热设计

建筑围护结构,主要是采用外墙自保温材料,建设自保温系统,以减少对空调及供暖设备的使用,从而减少对电能的消耗,减少有害气体的排放。随着外墙保温系统得到越来越广泛的应用,安装越来越便捷,保温性能也取得了良好的效果,而且还不需要维修。另外,采用建筑降温隔热涂料可以在夏天起到隔热降温作用,这是一种集反射、辐射与空心微珠隔热为一体的新型材料,能够对太阳红外线和紫外线起到很高的反射效果。通过涂刷这种材料,可以避免太阳热量在建筑体累积升温,还能辐射热量散热降温,此外,还可以在涂料中混入导热性差的空心微珠以隔绝热能的传递,以防止高温天气下热量向建筑内部传导,在这种材料的包围下建筑空间就能保持恒温状态。

4结语

随着能源短缺、环境破坏的日益严重,如何在生活生产中做到低碳节能,提高能源利用效率已成为各行业、各领域共同努力的方向。在绿色建筑中应用被动设计策略,在建筑设计过程中最大限度地借助气候和建筑自身的调节功能,减少人工设备、主动技术的使用,从而实现整个建筑的节能减排,降低整个建筑的能耗。

摘要：介绍了绿色建筑与被动优先设计的概念,从建筑整体规划、建筑单体形态与功能布局、建筑围护结构保温隔热设计等方面,阐述了被动优先建筑设计策略,指出被动优先设计具有生态环保、节能高效、绿色舒适的特点。

关键词：被动设计,绿色建筑,生态环保,围护结构

参考文献

[1]王静.绿色建筑设计中被动设计与性能工具的应用思路与策略研究[J].华中建筑,2014(8):25.

[2]鹿少博.被动优先的绿色实验楼建筑设计探析[J].建筑设计及其理论,2015(3):16.