寒冷地区公共建筑被动式节能策略

《寒冷地区公共建筑被动式节能策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、圃州寒冷地区公共建筑被动式节能策略王肖丹河北工业大学摘要：本文通过分析我国公共建筑能耗的现状，针对我国寒冷地区的气候特点，总结归纳出建筑可采用的被动式设计方法，应做到“被动优先，主动优化”，通过建筑选址、空间形式、tti护结构、建筑材料与构造设计的方法来实现建筑节能，从而降低一次性能源的消耗。关键词：寒冷地区；公共建筑；被动式1我国公共建筑能耗现状随着经济的发展、社会的进步。人们对建筑舒适度的要求也越来越高。这种变化直接体现在建筑能耗的逐年增加上。截至2004年。建筑能耗占全球总能耗的比例已达30％。世界能源Et益紧张，各国对能源保护的意识也

2、逐渐提高，开始关注建筑能耗问题。2004年我国公共建筑面积为53亿平方米。能耗约2600亿度电以及2330万吨标煤；其中5亿平方米为建筑面积大于两万平方米的单栋大型公共建筑。电耗约500亿度电。中国一般公共建筑的电耗仅为48kWh／(m：．a)；而大型公共建筑的平均电耗则高达112kWh／(m2．a)；中国人均GDP水平远低于发达国家．然而大型公共建筑电耗水平已与欧洲国家的公共建筑电耗水平接近。由此可以看出，我国公共建筑的能耗问题相当严重，是需要引起高度重视的，如图1所示。虿图1各国公共建筑用电(除采暖外)与人均GDP2寒冷地区气候特点及设计

3、要点寒冷地区冬季较长且寒冷干燥；夏季炎热湿润，降水量相对集中；春秋季节短，气温变化剧烈。春季雨雪稀少，多大风风沙天气，夏季多冰雹和雷暴。年气温差较大，日照丰富。冬季寒冷，建筑外围护结构承受低温和风、雪的侵扰，夏季炎热，建筑外围护结构需承受高温和太阳辐射及雨水的侵扰。建筑节能设计标准对外墙保温性能的要求也高于其他地区，因此外墙是建筑设计的重点，要求能够长期耐受自然环境温度、湿度的变化，并且在太阳辐射和雨、雪、风力的作用下，系统各层材料的性能是稳定的，不会引起任何破坏和功能的丧失。各层材料根据功能有各自的性能要求。但相互之间是有影响和关联的，因此

4、要相互协调，将各自的功能最大化。3公共建筑被动式节能策略相对于运用机械设备和外部不可再生能源的输入．来控制与改变建筑内部环境的“主动式建筑”．低能耗建筑的被动式策略，主要是指不依赖于自身耗能的建筑设备，而尽量通过建筑的建筑选址、空间形式、围护结构、建筑材料与构造的设计来实现建筑节能的方式。其充分利用建筑自身设计及周边物理环境，以设计为手段，可达到一种建筑本身的自我节能环保。在我国，公共建筑数量较多，建设规模大，耗能问题非常突出，有数据表明，大型公共建筑的节能潜力在30％以上。运用被动式策略，可以改善公共建筑室内环境，提高室内的舒适性，降低能源

5、消耗，减少能源浪费。3．1建筑选址建筑应尽量选择建在采暖季节日照理想的情况下．每天能获得4-6小时的有效日照的地方。以便充分利用当地太阳能为房屋提供热量。要求设计师要了解当地的太阳辐射置以及太阳辐射随季节的变化情况，包括太阳方位角以及太阳高度角。太阳方位角可以有助于选择建筑的最佳方位及朝向：太阳高度角是决定房屋出挑情况的重要参考因素。除此以4220]3．04建筑笪能外，还要了解建筑周边植物对它的影响，最理想的状态是夏季呵以遮阳降温。冬季不遮挡阳光直射，着重考虑树木与建筑的距离、相对位置以及树种。同时还要考虑当地的主导风向．使其可以对建筑产生夏

6、季降温、冬季减小热量损失的影响。通过实际建设经验，我们得m建筑最佳方位为正南东西偏向10。以内．设计原则为冬季增加得热，夏季减少得热。3．2建筑体型外观建筑的外观形态也受到它自身性能的影响。首先其体型系数应该尽量合理。最大限度减少热量的损失。其次，建筑开窗位置以及大小都是重要影响因素，门窗是热量传导的主要途径和方式．所以应该尽量增大南向开窗面积。减小东西北=：向的开窗。但都要在合理的范围内。最后，建筑的屋顶形式，立面的效果处理、装饰设计，都有可能影响建筑的直接太阳能辐射获得量。从而对整个建筑的能耗产生影响。例：河北省巾德“被动式”节能建筑研究

7、交流中心的整体体型为立方体，形态较为规整，整体的体形系数合理，且开窗形式统一，在满足使用要求的前提下。合理控制开窗面积(如图2、图3)。图2河北省中德“被动式”节能建筑研究交流中心建筑南向歼窗形式建筑北向开窗形式图3开窗形式3．3建筑构造在构造上．建筑必须首先保证房间的保温性能。这就说明应尽量减少空气渗透带来的热量流失，同时还要注重房间内的空气品质，在改善房间空气质量的同时保持房间的恒温。3．3．1墙体墙体应注重其两方面的特性：一是保温性。建筑围护结构的所有材料必须具有非常好的保温性能。边沿、转角、连接处以及渗透处均需做特别的考虑和处理，避免

8、热桥的产生。所有建筑围护结构里不透光的建筑材料必须具有很好的隔热圃州性能，并且导热系数(u值，之前称K值)小于O．15W／(m2．K)，也就是在每一度的温度变化下，