烏媛媛+梁文奕+張凱慶+張璇

摘要：本文對夏熱冬冷地區(qū)被動式設計策略進行了歸納與梳理，在設計中應用實踐，主要探討了本地區(qū)冬季保溫策略和夏季防熱策略。

關鍵字：夏熱冬冷地區(qū)；被動式建筑設計；冬季保溫；夏季防熱

1.介紹

面對日益稀缺的自然資源，自然環(huán)境惡化的現狀，建筑師在高技術幫助的同時，也開始探索傳統建筑的生態(tài)智慧?！氨粍咏ㄖO計”更傾向于后者，更多的采用“累積能量”的低材料和適應技術，為人類創(chuàng)造健康、舒適的工作環(huán)境，節(jié)能生活。被動式建筑設計策略旨在抑制室內環(huán)境的波動變化與外部世界，創(chuàng)造一個舒適的建筑室內熱環(huán)境。

2.冬季保溫策略

冬季室外溫度較低，達到一個舒適的室內熱環(huán)境，可以通過兩種方式，一是為了避免室內到室外的熱量損失，保溫、外部世界的另一個原因是熱量，采暖。

2.1.保溫策略

冬季建筑的室內熱損失主要在兩個方面，一是通過散熱信封（導熱和輻射），第二個是由寒冷的空氣進入室內的熱量損失（熱傳導、對流）。因此，冬季施工保溫性能取決于三個因素：一是區(qū)域結構和材料的熱性能，其次是外圍保護結構內外表面與室內和室外空氣傳熱條件，三是建筑氣密性的信封。因此，解決問題的保溫方式主要有以下幾個方面：

（1）建設規(guī)模的設計，盡量減少包絡的面積；

（2）改善建筑熱阻；

（3）為了避免水分，防止內部產生凝結；

（4）緩慢信封內外表面和傳熱的室內和室外環(huán)境；

（5）提高密封的信封，以防止?jié)B透的不利影響；

（6）絕緣的關鍵部分。

2.2.建筑體形的設計

建筑在特定條件下的溫度，多少總傳熱和建筑的面積直接的比率。減少信封的總面積，不僅減少了能源消耗和節(jié)省資金。形狀系數是目前常用的形狀控制指標之一，為了構建其表面積對體積的比值（S / V）跟蹤以上，加熱和冷卻的重要指標之一。在相同的體積下，小S / V意味著墻面積較小，在夏天你也更少的輻射得熱量，冬季熱量損失較小的，更節(jié)能。因此，在構建高度必須的情況下，其平面形式的圓形系數最小，其時代廣場，長方形。在炎熱的氣候條件下，應盡量減少S / V，這樣我們就可以減少吸熱。在寒冷的氣候中，也應該減少S / V，保證最低熱損失。

2.3.提高建筑熱阻值

改善建筑熱阻包括兩個方面：建筑信封熱阻，提高建筑室內空間和值對象。根據建筑節(jié)能要求的指數，室內和室外溫度和內表面的溫度允許計算值確定圍護結構的熱阻大小、圍護結構熱電阻，越大表明保溫的性能越好，到戶外通過圍護結構熱損失小，因此所需的圍護結構必須確保實現節(jié)能傳熱系數的限制。我國《規(guī)范》規(guī)定，根據熱慣性指數D值保留結構可分為四種類型，分別采取不同的室外計算溫度，從而總熱阻的不同的標準來調節(jié)保溫性能。建筑是主要的再生器，改善建筑熱阻在對象中，或者在特殊的回熱器結構，可以有效地延緩冷卻時間。

2.4.延緩外圍護結構內外表面與室內外環(huán)境的熱交換

盡管內外表面耐熱性相應的值在不同的地方，但傳熱表面和材料屬性的內在與外在的信封，信封內外表面和鄰近的空氣之間的溫差氣流速度。

2.5.提高外圍護結構的氣密性，防止冷風滲透的不利影響

冬季由于室外溫度較低，室內和室外溫差大，寒風透過門窗洞或其他開口進入室內，從而降低室內溫度、室內溫度波動對室內熱環(huán)境造成負面影響；與此同時，當風外維護結構的表面，表面?zhèn)鳠嵯禂翟黾訒r，圍護結構影響其絕緣性能。因此，在絕緣設計，應防止冷空氣滲透，加強薄弱環(huán)節(jié)，如門窗的氣密性。此外，建筑上的寒風壓力越大，越有可能滲透到建筑，因此，應避免大面積外表面向冬季主導風向。同時，考慮從室內環(huán)境健康的角度來看，住房是有足夠的氣密性，還需要一個良好的透氣性，可以通過窗口或開關風扇到空氣中。

3.夏季防熱策略

夏季室內過熱的原因，一個是室外氣候的影響，第二個是建筑內部熱生產。室內熱量的主要來源如下：

（1）高溫通過室內和室外空氣對流熱量進入房間；

（2）通過一個陽光明媚的太陽輻射加熱窗口直接進入室內；

（3）相鄰建筑物和地面、路面反射輻射熱和長波輻射；

（4）圍護結構熱。

（5）室內生產、生活和設備的余熱。

因此，為了實現夏季炎熱的目的，應該采取措施來減弱戶外熱作用，室外熱量進入室內，盡量少使室內散發(fā)的熱量迅速，以改善室內熱環(huán)境。

3.1.隔熱策略

太陽輻射熱量的主要來源，熱量主要來自三個方面。首先是陽光直接進入室內，室內墻壁、地板、家具和人體吸收，導致室內溫度；二是陽光建筑外表面，導致建筑外表面溫度，熱量通過信封進入室內；第三是陽光在對象，如室外地面，周圍的建筑物，使其溫度、熱輻射對建筑物。針對這些熱增量方式，目前主要有以下幾種被動策略：

（1）建筑遮陽；

（2）提高表面（不透明）反射率；

（3）提高玻璃隔熱能力；

（4）控制形狀系數、降低K值。

3.2.建筑遮陽

建筑遮陽的主要方法是減少建筑受陽光直射輻射，它可以有效降低透過窗戶進入室內和室外陽光直接照射，并能防止過度刺眼的陽光直射輻射，形成室內光環(huán)境控制。

3.3.改善表面反射率（不透明）

主要指的是墻壁和屋頂。信封是由材料的反射率肌理和顏色，顏色淺，表面光滑的墻面，反射太陽輻射的能力越強，越少太陽輻射加熱。

3.4.提高部分玻璃隔熱能力

窗戶是建筑圍護結構的重要組成部分，是最活躍、最敏感的部分建筑傳熱，熱損失是墻的5到6倍。在窗戶能耗約占總能耗的40%，因此傳熱的控制玻璃門窗的建筑節(jié)能具有重要意義。主要從以下幾個方面考慮：

（1）選擇合適的窗墻比；

根據不同的方向選擇合適的窗墻比，而不是盲目地與現代更美麗的玻璃面積，

或為了減少熱傳遞窗墻比，需要根據定位、功能、景觀等因素綜合考慮。

（2）選擇門窗結構；增加窗外的層，利用氣隙熱阻，提高窗口的隔熱效果，認為在傳熱方面，每加一層玻璃，可以減少大約40%的相應的傳熱。

（3）使用節(jié)能玻璃。

玻璃的熱性能可以分為太陽輻射的傳輸性能（熱）通過性能和絕緣性能。

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