针对寒冷地区被动房的设计要点及实例分析

《针对寒冷地区被动房的设计要点及实例分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、针对寒冷地区被动房的设计要点及实例分析任宪俊天津大学建筑设计研究院摘要：绿色建筑作为当今世界应对住宅能耗居高不下的策略z—,必将成为今后的设计主流方向，而被动式设计技术以其低能耗、低技术、低投资、高舒适度等特点,成为适应我国寒冷地区现行经济条件下绿色住宅降低能耗的主要设计策略。本文首先分析我国被动式建筑的建设实例，其后就被动式设计要点及现实意义展开探讨。关键词：寒冷地区;被动设计;绿色节能;被动式建筑也叫“被动房”或者“被动式低能耗建筑”。当环境比较寒冷时，被动式建筑中不需要应用釆暖设备，就可以借助自身的维护结构使室内保

2、持适宜的温度。相比于传统建筑，被动式建筑具有能耗低、一体化、保温隔热性能比较强的特点。尤其是近年来，我国大力发展绿色建筑、节能建筑和可持续发展建筑,发展被动式建筑可以有效解决当前的资源短缺问题和环境污染问题，促进建筑和自然的和谐共处。1中国被动式建筑的发展现状我国在上世纪八十年代屮期开始探索节能建筑。特别是改革开放Z后，城市建设的规模逐渐扩大，人均的住宅面积也不断增加，人口数量急剧增加，人们也不断提高了生活品质的要求，对改善室内环境建筑设备的需求也增加了，尤其是在我国偏冷的北方地区，冬季采暖要消耗大量的能源，而且产牛严重

3、的酸雨、雾霾等，给人们的正常生活造成了严重的影响，因此有必要进行节能减排。我国的被动式建筑理论发展比较晚，跟欧洲等国家的差距也比较大，在多年的努力Z后，我国的被动式建筑取得了非常显著的成果。我国第一个被动式房屋的技术指导为《被动式房屋与被动式超低能耗绿色建筑技术导则》，被动房组件均为我国自主生产，同时还开展了设计师培训以及施工培训工作。研究被动式超低能耗，可以挖掘出建筑行业的节能潜力，从而不再依赖于传统的化石燃料。在这种背景下，我们展开对寒冷地区应用被动式低能耗建筑的分析。2确立被动房住宅围护结构节能设计的关键参数被动房

4、是一种超低能耗建筑，其设计的主要内涵是将热损降到最小，最大化利用太阳能，这项研究内容是建立在对我国寒冷地区典型城市住宅运行能耗进行分析和归纳的基础上，建立住宅能耗计算参照模型，借助计算机能耗仿真技术来量化计算节能设计参数。按照“热损最小化”的原则，分別计算并统计住宅非透明外围护结构外墙以及屋顶热工性能在不同的厚度保温层下的能耗，统计结果显示:全年采暖和制冷能耗最低的情况是，外墙保温层厚度为260mm,传热系数为0.4W/(m•K);屋顶的保温层厚度为260mm,传热系数为0.145W/(m•K)。由于外窗具备热量散失和太

5、阳能辐射的热这两种属性，按照最大化利用太阳能的原则分析外窗四个方向的热工性能以及窗墙比，其中南向的外窗全年能耗最低吋，选择的传热系数为0.780W/(m-K),窗墙比的范围在0.7、0.8之间，太阳的热系数为0.474;北向的外窗全年无太阳直射，全年能耗最小的情况是:传热系数和太阳得热系数分别为0.780W/(m-K)和0.474,所以，北向外窗要在满足采光要求的前提下，将开窗面积减小;对于东窗和西窗来说，当外窗的传热系数低于1.0W/(m-K)时，能耗相差比较小。呈现出一种变化趋势，即窗墙比增大，能耗量就会随之增大，所

6、以东外窗和西外窗选择的传热系数为1.0W/(m・K),选择双镀膜屮空Low-E玻璃，不但要满足天然的采光要求，还要将窗墙的面积比降低。3被动式建筑的设计要点3.1对场地进行合理的规划和设计在对场地进行整体规划Z前，要对当地的气候条件和地形屮的有利因素进行充分的分析和利用。小气候环境里面，住宅节能的影响因素包括场地的地理方向、地表结构、主导风向、风速、水体、土壤、植被、场地内的建筑群体等。3.2建筑单体设计(1)体形系数。体形系数是一项影响住宅节能的重要因素，建筑节能设计的第一步就是选择合适的体形系数，室外接触面积随着体形

7、系数的减少而变小，夏季制冷消耗的能量以及冬季制热消耗的能量越小，说明住宅越节能。寒冷地体型系数必须小于0.3。(2)住宅平面节能设计。住宅平面布置的方法为“温度分区法”，朝向较差的区域中布置对热环境需求不高的房间，如果房间对温度具有较高的要求，可以根据房间的具体使用情况对过渡区域进行合理的设置。夏季时，住宅主要靠建筑本身自然通风来进行降温，自然通风包括多种方式，分别为风压、混合通风和热压。在进行住宅设计时，需要注意主导风向跟门和窗的和对位置之间的联系，以使住宅周围的风压条件良好，如果风压作用无法实现自然风的要求，还需要应

8、用热压通风的方法，借助烟囱效应产生自然风。(3)住宅立面节能设计。在对住宅立面进行设计的吋候，第一步要对窗墙比进行明确，选择合适的窗墙比，这样不但能使太阳能得到充分的利用，还不会对住宅的室内通风、采光以及立而效果等造成彫响。对当地的太阳高度角进行合理的利用，冬季和夏季的角度不同，根据不同季节的角度对阳台和窗户的尺寸、