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夏热冬冷地区绿色建筑被动式节能探讨

时间:2022-10-28 20:55:02 来源:网友投稿

摘要:在夏热冬冷的地区,其气象表现主要是冬季湿冷,夏季湿热,在此种情况下,冬季供暖防寒的措施及夏季降温隔热的措施应当相互协调均衡。而进行被动式设计,其最重要的目的即将冬季供暖和夏季制冷的期限缩短,将过渡季延迟,并将两季的主动能耗降低,这样就能实现其环保效益。本论文首先对绿色建筑及被动式节能的概念加以简要概述,然后重点从四个方面对夏热冬冷地区绿色建筑被动式节能设计进行了探究。

关键词:夏热冬冷;绿色建筑;节能

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)10(B)-0000-00

一、绿色建筑及被动式节能概述

《绿色建筑评价标准》的颁布是在2006年,建设部在其中非常明确地定义了绿色建筑的含义。在建筑的寿命期间内,尽量地减少污染,减少使用合成材料的同时,充分利用资源,比如阳光、风。还要尽可能地避免资源浪费,例如材料、水资源、土地等等。人们在此基础上就能够享有和自然和谐共生的绿色建筑以及高效、自然、健康的使用空间。绿色建筑的灵魂是因地制宜,“四节一保护”是我们对绿色建筑通俗的理解。

通过一定的建筑手法,比如规划、设计、配置等等,然自然环境尽可能地不受到人工环境的破坏和影响,这时就必须要充分利用雨水、植物,将阳光照明合理利用,通过太阳能来进行冬季的保暖,使夏天太阳辐射减少,并通过自然风来蒸发水分蒸从而进行降温。在对照明以及室内温度进行调节时,进一步降低消除机械冷却、加热的需要,这就是被动式设计策略。那什么是被动式设计?被动式设计是指使人们对建筑室内舒适度的要求得到最大程度的满足,并尽可能地防止污染环境。这就要求针对当地的气候和场地条件利用资源,如雨水、阳光、空气、植物等。

二、绿色建筑被动式节能设计之夏热冬冷地区

1.自然通风

夏热冬冷地区绿色建筑很重要的调节气候的对策就是——自然而良好的通风。良好的自然通风可以使空调能耗得到非常显著的降低,这种节能手法也是十分自然的。夏热冬冷地区为了扩大舒适范围可加强自然通风,夏热冬冷地区自然通风可延长过渡季,一般能接受的温度上限为30~31度。充分运用风压通风改善室内舒适度一定要建立在外部风环境合适的时候。为了保证穿堂风,必须在建筑两侧设置通风口,控制建筑进深小于 14m时才能利用风压通风。设置通风廊道改善内合院的通风状况,组织平面布局利用浅进深的体形,典型的有合院式布局,也有利于合院北侧房间的通风。

进深较大的房间或者底层空间,一般都通风不良,所以在外部风环境不合适的时候应积极利用热压通风促进自然通风。烟囱可以促进烟囱一半高度的空间的自然通风,提高烟囱的中性面位置可以提高全部房间的通风,进行热压通风时,必须要使出风口温度以及高度差得到保障。一般而言,要达到类似穿堂风的舒适效果,为提高烟囱的拔风能力,可以利用扩大烟囱出风口的总面积以及太阳能提供烟囱顶部稳定的热源等手段。由于热压通风具有很低的风速,难以产生,只能达到结构降温和健康通风的效果。

若是气候干热,温度变得很低,但却最优化其冷却效果,这样无疑也就增大了排出空气的湿度。在夏热冬冷,具有很大的空气相对湿度,也只有很小的昼夜温差,干热气候条件比较适用蒸发式冷却,因此建筑热质的夜间通风策略取决于较大的昼夜温差(约 11℃)。

2.自然采光

对自然采光充分利用可以提供更为自然、健康、高效的工作环境,还可以节省大量照明用电。所以说,天然光是大自然赐予人类的宝贵财富。利用的光由太阳产生,它们直接或间接地到达地球。

在多层建筑或者是进深较大的单层建筑的顶层,通过对天窗设置来优化局部照度。如果一些多层建筑进深较大,呢么就可通过庭院或者中庭组织平面布局。中庭相邻空间和中庭底部的采光越好,就有更小的中庭高宽比,但要 3:1 是中庭高宽比必须要注意的范围。进深的体量布局要多采用,如果场地允许,那么通过侧面采光,在窗高度的 2.5 倍则是单面采光进深,窗高度的 5 倍则是双面采光进深。侧窗采光的进深要求同样也适用于侧墙和中庭,这两者之间的距离也应注意。伴随逐步深化设计阶段,为更好确定这些因素,必须要通过物电脑来设计计算机模型或者物理模型。在夏热冬冷的地区设计上,对于那些及顶部采光或者平天窗的中庭要尽量少用,同时为避免防止夏天太热,遮阳设施也是设计中要注意的地方。这使自然采光在建筑中具有重要意义。

3.建筑遮阳

建筑遮阳是在不影响自然通风和自然采光的情况下,利用构造设计以及适当的材料,将直射光线加以遮挡,从而降低太阳太大地影响室内热环境。在夏热冬冷地区,建筑遮阳对于舒适的室内环境具有重要意义。一些建筑,在夏热冬冷地区,太阳辐射量在夏季水平面得到最多的接受,北向最小,南向较多,东西向更多,因此设置外遮阳能够显著减少太阳辐射过热。屋顶的遮阳很重要,但是设置外遮阳需防止室内过热。关于不同方向的遮阳也有要求,以夏冬两季为例,西向遮阳是十分关键的,西向应将开窗减少。尽管南向具有较长的日照时间,然而夏季太阳具有较高的高度角,因此冬季的阳光直射也不被遮挡,设置水平遮阳就可实现夏季遮阳了。北向太阳辐射较热,可设垂直遮阳。根据以上的分析原理可以选择一些灵活控制的遮阳产品,遮阳灵活性最强的毫无疑问是绿化遮阳,不仅冬季透光功能好,同时遮阳效果也不错。

4.其他策略

(1)被动式雨水利用

为什么城市越大,热岛效应越严重,因为城市越大,水泥地越多。土壤在水泥地面不能够进行呼吸,其蒸发功能基本上丧失,气候也就难以调节。水泥地大多都不透水,所以大多数地表水排入了城市雨水管道,这就加重城市防洪负担。同时让地下水得不到补充,也无法循环。而绿色建筑就可以促进地表水循环,因为绿色建筑在铺地中都最好采用多孔性或透水性材质,使自然降水得到更好的收集利用。

(2)生态绿化

绿色建筑强调最大程度地减少对自然界的破坏,并发挥积极作用,使其与自然界协调统一。植物有很多生态功能,比如,吸收有毒气体、杀菌保健、吸收二氧化碳,释放氧气、较弱噪音、防风固沙,保持水土。这也是为什么绿化如此这么重要。同时还具有休闲活动和景观文化等功能。

绿化的重要性不仅仅体现在以上方面,绿化设计在夏季时可以加强通风,在冬季时可以阻挡寒风。有助于减少自然采光的眩光,提供建筑的遮阳。可以改善建筑微气候。

结束语:

综上所述,夏热冬冷地区的气象特点主要是湿度大、冬季阴冷、夏季高温,我们在选择绿色建筑节能措施时,必须要将夏季通风和冬季保温进行协调性的考量,利用本文中所述的自然通风、自然采光、建筑遮阳、生态绿化、被动式雨水利用等一系列被动式节能举措,来促进环保效益的提高。

参考文献:

[1]董梁,蔡飞,朱忠元.夏热冬冷地区绿色建筑被动式节能技术浅析[J].建筑设计管理,2015,01:88-89.

[2]张辉,周旋.夏热冬冷地区居住建筑被动式节能技术探析[A]..《工业建筑》2015年增刊Ⅰ[C].:,2015:4.

[3]王卓佳.夏热冬冷地区绿色中庭设计策略与空间形态研究[D].浙江大学,2011.

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