被动式节能策略在住宅建筑设计中的应用.docx

被动式节能策略在住宅建筑设计中的应用摘要:被动式节能具有技术难度小、投资低在建筑节能设计中应用潜力巨大。本文论述了被动式节能原理及应用技术并结合实例介绍了被动式节能策略在住宅建筑设计中的应用并分析了节能效果为建筑被动式节能设计提供了很好的参考价值。关键词:自然通风；遮阳；室内舒适性；节能效果中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：建筑行业是耗能大户在我国资源能源短缺日益严重的形势下发展节能型建筑是势在必行的。在国家大力提倡节能建筑、绿色建筑的大背景下被动式节能设计技术引起我国广大建筑工作者的重视。被动式节能设计追求的是低能耗其核心主要是以其低技术化、低成本降低建筑自身对于能源的需求能够合理利用各种设计方法达到有效的降低建筑使用能耗的目的是一项行之有效的节能技术适合应用于节能建筑的建设当中。1被动式建筑节能设计原理建筑节能的前提是保证室内热环境舒适度不同气候条件下的室内热环境舒适度差异甚大不同的气候条件与室内热舒适度要求决定了不同的设计模式。对于我省地区根据现场实测与调查表明“外门窗关闭既不透风又不空调时即便室内温度在26℃左右人也感觉闷热室内舒适性差。而在自然通风状态下只要室内温度不超过29℃相对湿度不超过80％都会感觉比较舒适”。根据这一室内热环境舒适度要求设计应通过加强通风对流提高室内舒适性；通过采用建筑外遮阳有效降低室内得热达到室内舒适性；通过改善围护结构的热工性能对室外气温起削峰平谷作用降低室内温度从而取得在过渡季节实现减少启用空调节约能耗以及在夏季启用空调时实现降低空调能耗。2被动式建筑节能应用技术以传统民居―竹杆厝为例以序列天井和通廊为公共通风通道串起各间居室组织穿堂风保证居室的通风对流以良好的室内通风获得室内舒适性。有效设置建筑外遮阳可减少室内太阳辐射热30％～50％；室外绿化及绿地可降低地面温度约10℃；屋顶绿化可降低室内表面温度约7℃；外墙面绿化可降低室内温度3～5℃；通过外遮阳和提高围护结构热工性能减少室内得热亦可有效改善室内舒适性。在玻璃窗外加设一道百页窗夏季遮挡太阳辐射的同时可开窗通风对流达到减少室内得热和通风使室内保持凉爽；澳大利亚亚热带气候的布里斯班及阳光海岸城市建筑普遍采用建筑外遮阳在表达建筑个性的同时有效遮挡太阳辐射热降低室内温度。这些简单易行的建筑特性均可有效实现建筑节能。3被动式节能策略在建筑设计中的应用3.1户型设计思路板式高层住宅户型因其采光通风良好具备室内舒适性在夏热冬暖地区倍受欢迎但由于面宽大不利于土地利用同时总平面布置长条形单体不利于环境通风。为兼顾土地利用同时改善总平面通风环境我们在某项目中尝试采用一梯三户的自然通风塔式住宅平面（详图1)。该平面特点在于为每户配置的入户花园在核心筒周边形成公共通风道得以改善一梯多户住宅的南北通风对流。图1自然通风塔式住宅平面3.2户型通风模拟分析为验证塔式住宅平面的通风性能采用Phoenics软件进行通风模拟评估。方案一采用风向偏东27°室内风场色阶图详图2。图2方案一风环境模拟色阶图（风向偏东27度风力2.5米／秒）从图2可见B户型由于处于迎风向除其中一个北房间因入门通道狭长导致通风不良外其余厅房均通风良好风速在1.0～5.0m／s舒适范围（见表1)；C户型因风向偏角过大位于西南角主房间北侧出风口不畅造成通风。表1人的舒适感与风速之间的关系不良其余厅房均通风良好风速处于舒适范围；A户型因处于背风面且由于电梯间的阻挡作用处于穿过入户花园的两股主导风向形成弱风区域除客厅外其余厅房基本处于风速低于1.0m／s区域人感觉不到风。方案一户型内通风条件优劣不均但公共通道对后排建筑的通风有积极作用。方案二采用风向偏东20°室内风场色阶图详图3。图3方案二风环境模拟色阶图（风向偏东20°风力2.5米／秒）从图3中可见除A户型北房与餐厅外A、B、C户型内各厅室均拥有良好的通风条件风速均处于1.0～5.0m／s舒适范围；C户型的敞开式花园为处于背风面的A户型创造了通风通道同时A、B、C户型的开敞花园成为穿过本幢建筑的通风道为总平面通风提供有利条件。A户型的北房与餐厅应加大北窗的开启面积增大出风口以改善通风条件。方案三采用风向偏西20°室内风场色阶图详图4。图4方案三风环境模拟色阶图（风向偏东20度风力2.5米／秒）图4中可见除B户型东北角卧室的中心区域风速低于舒适范围外A、B、C户型室内均获得良好的通风环境同时入户花园亦成