吳筱波，劉 猛，楊巧霞，高小燕

（重慶大學(xué) 城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院；重慶大學(xué)三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400045）

能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的矛盾日益突出，建筑節(jié)能對于緩解我國能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的矛盾，加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，有著非常重要的作用[1]。在發(fā)達(dá)的國家，近40%的能源消耗在建筑中，據(jù)專家估算，其中2／3～3／4可通過正確的、理想的建筑措施節(jié)省下來[2]。被動式建筑節(jié)能是以非機(jī)械電氣設(shè)備干預(yù)手段實(shí)現(xiàn)建筑能耗降低的節(jié)能技術(shù)，具體指在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中通過對建筑朝向的合理布置、遮陽的設(shè)置、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱技術(shù)、有利于自然通風(fēng)的建筑開口設(shè)計(jì)等實(shí)現(xiàn)建筑需要的采暖、空調(diào)、通風(fēng)等能耗的降低[3]。因此，被動式建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)、減排溫室氣體的重要措施，符合全球發(fā)展趨勢。

1 研究方法

該研究選取不同氣候區(qū)典型城市為代表（嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)選取北京為代表，夏熱冬冷地區(qū)選取重慶為代表，夏熱冬暖地區(qū)選取廣州為代表，溫和地區(qū)選取昆明為代表），采用Eco-tect 5.0分析典型城市被動式建筑節(jié)能技術(shù)的適用時(shí)段，對其進(jìn)行適用性分析對比。

2 結(jié)果

2.1 嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)

由圖可知在北京地區(qū)在4月和10月的大部分時(shí)間可以采用被動式太陽供暖。

圖1 北京地區(qū)被動建筑節(jié)能技術(shù)適用分析圖（頻數(shù)）

在該地區(qū)的5月、6月、8月和9月的絕大部分時(shí)間以及10月的部分時(shí)間在增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱能力的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)。

圖2 北京地區(qū)被動建筑節(jié)能技術(shù)適用分析圖（月份）

在5月和9月的大部分時(shí)間、6月的絕大部分時(shí)間在自然通風(fēng)的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)，7、8月份的小部分時(shí)間能利用此被動調(diào)節(jié)手段來改善住宅建筑的室內(nèi)熱濕環(huán)境。

在5月和9月的大部分時(shí)間以及6月的絕大部分時(shí)間在誘導(dǎo)＋夜間通風(fēng)的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)，10月份的小部分時(shí)間能利用此被動調(diào)節(jié)手段來改善住宅建筑的室內(nèi)熱濕環(huán)境。

在6月的絕大部分和5月、7月、8月、9月的大部分時(shí)間在間接蒸發(fā)冷卻的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)。

直接蒸發(fā)冷卻是通過水分蒸發(fā)直接降低室內(nèi)溫度，在降溫的同時(shí)也會增加室內(nèi)濕度，從圖可看出，在5月和9月的部分時(shí)間內(nèi)，此被動式調(diào)節(jié)手段能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)。

在有效地采用了被動調(diào)節(jié)手段以后，北京地區(qū)的1、2、3、11和12月的全部時(shí)間以及4月和10月近一半的時(shí)間要采用主動調(diào)節(jié)方式進(jìn)行供暖，7月和8月的大部分時(shí)間要用主動制冷方式來改善室內(nèi)的熱濕環(huán)境。

2.2 夏熱冬冷地區(qū)

由圖可知在重慶地區(qū)由于冬季大部分時(shí)間以陰天為主，太陽輻射量小，所以在此區(qū)域不宜采用被動式太陽供暖。在該地區(qū)的5月和9月的絕大部分時(shí)間以及4月和10月有一半的時(shí)間在增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱能力的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)。

圖3 重慶地區(qū)被動建筑節(jié)能技術(shù)適用分析圖（頻數(shù)）

在5月和9月的絕大部分時(shí)間以及6月的大部分時(shí)間在自然通風(fēng)的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)，7月、8月份的小部分時(shí)間能利用此被動調(diào)節(jié)手段來改善住宅建筑的室內(nèi)熱濕環(huán)境。

圖4 重慶地區(qū)被動建筑節(jié)能技術(shù)適用分析圖（月份）

在5月的絕大部分時(shí)間以及9月的大部分時(shí)間在誘導(dǎo)＋夜間通風(fēng)的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)，4月、10月份的小部分時(shí)間能利用此被動調(diào)節(jié)手段來改善住宅建筑的室內(nèi)熱濕環(huán)境。

5月和9月的大部分時(shí)間在間接蒸發(fā)冷卻的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)。

由于直接蒸發(fā)冷卻是通過水分蒸發(fā)直接降低室內(nèi)溫度，但在降溫的同時(shí)也會增加室內(nèi)濕度，從圖可看出，此被動式調(diào)節(jié)手段不適宜于在重慶地區(qū)等濕熱地區(qū)使用。

在有效地采用了被動調(diào)節(jié)手段以后，重慶地區(qū)的1月、2月、11月和12月的全部時(shí)間以及4月和10月近一半的時(shí)間要采用主動調(diào)節(jié)方式進(jìn)行供暖，6月的部分時(shí)間要采取主動制冷的方式使室達(dá)到舒適狀態(tài)，7月和8月的大部分時(shí)間要用主動制冷方式來改善室內(nèi)的熱濕環(huán)境。由于本地的氣象特征為冬季陰冷潮濕，且以陰雨天氣為主，從而限制了冬季太陽能的利用，所以在本區(qū)域冬季應(yīng)著重考慮采暖。

2.3 夏熱冬暖地區(qū)

由圖可知在廣州地區(qū)冬季11月和12月的部分時(shí)間可以采用被動式太陽供暖。

圖5 廣州地區(qū)被動建筑節(jié)能技術(shù)適用分析圖（頻數(shù)）

在該地區(qū)的10月和11月有絕大部分的時(shí)間以及12月的部分時(shí)間在增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱能力的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)。

4月、5月、9月和10月的大部分時(shí)間，該區(qū)域在自然通風(fēng)的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)，6月、7月、8月的部分時(shí)間能利用此被動調(diào)節(jié)手段來改善住宅建筑的室內(nèi)熱濕環(huán)境。

在10月的大部分時(shí)間在誘導(dǎo)＋夜間通風(fēng)和間接蒸發(fā)冷卻的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)。

圖6 廣州地區(qū)被動建筑節(jié)能技術(shù)適用分析圖（月份）

在有效地采用了被動調(diào)節(jié)手段以后，廣州地區(qū)的1月、2月的全部時(shí)間以及12月部分的時(shí)間要采用主動調(diào)節(jié)方式進(jìn)行供暖，5月、9月的部分時(shí)間要采取主動制冷的方式使室達(dá)到舒適狀態(tài)，6月、7月和8月的大部分時(shí)間要用主動制冷方式來改善室內(nèi)的熱濕環(huán)境。

2.4 溫和地區(qū)

由圖可知在昆明地區(qū)冬季2月、3月、4月和11月份的部分時(shí)間可以采用被動式太陽供暖。

圖7 昆明地區(qū)被動建筑節(jié)能技術(shù)適用分析圖（頻數(shù)）

圖8 昆明地區(qū)被動建筑節(jié)能技術(shù)適用分析圖（月份）

在該地區(qū)的1月、2月和11月有大部分的時(shí)間，以及3月和4月的部分時(shí)間在增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱能力的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)。

3月和4月的大部分時(shí)間以及6月、7月、8月份的部分時(shí)間，該區(qū)域在自然通風(fēng)的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)。

除1月、2月、11月和12月的絕大部分時(shí)間外，全年其余部分時(shí)間在誘導(dǎo)＋夜間通風(fēng)和間接蒸發(fā)冷卻的情況下能使室內(nèi)達(dá)到舒適的狀態(tài)。

昆明地區(qū)屬溫和地區(qū)，需要采取熱濕調(diào)節(jié)的需要并不大。在有效地采用了被動調(diào)節(jié)手段以后，昆明地區(qū)在12月的全部時(shí)間，以及1月、2月和11月的大部分時(shí)間要采用主動調(diào)節(jié)方式進(jìn)行供暖。

3 結(jié) 論

綜合上述各氣候區(qū)的分析可見，不同的氣候區(qū)域其代表城市適合使用的被動式技術(shù)都具有相類似的特點(diǎn)，嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)在冬季被動式太陽能的利用上比其他各區(qū)域占有優(yōu)勢；而自然通風(fēng)和誘導(dǎo)＋夜間通風(fēng)在眾多的地區(qū)適用性較廣泛。夏熱冬冷地區(qū)及夏熱冬暖地區(qū)在直接蒸發(fā)冷卻技術(shù)使用尚不如嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)有效果，而溫和地區(qū)處于舒適區(qū)的時(shí)間長，所能選擇的技術(shù)類型也較多。

[1]謝亞莉.主動與被動相結(jié)合的太陽能與建筑一體化設(shè)計(jì)[C].第三屆國際智能、綠色建筑與建筑節(jié)能大會.北京.

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