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被動式建筑發(fā)展相關問題探討

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隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑節(jié)能減排以及環(huán)境問題也是越來越受到人們的關注，被動式建筑概念的出現(xiàn)及其發(fā)展應用，使得建筑在能源消耗的解決方面出現(xiàn)了新的途徑。本文針對被動式建筑發(fā)展中的相關問題，對被動式建筑的概念、被動建筑技術特征、被動式建筑發(fā)展障礙因素以及被動式建筑發(fā)展策略等方面做簡要分析探討。

被動式建筑；技術特征；障礙因素

引言

隨著社會的飛速發(fā)展和物質(zhì)文明程度的不斷提升，地球資源被過度的開采，自然環(huán)境的不斷惡化以及人類要面臨的能源危機等問題越加嚴峻，人類的生存與能源短缺之間的矛盾也越加明顯。就我國的社會商用總能源消耗的情況可以發(fā)現(xiàn)，建筑行業(yè)的能源消耗比例占較大一部分。在嚴峻的形勢下，建筑行業(yè)發(fā)展中的節(jié)能問題也是得到了社會的重點關注。針對建筑節(jié)能的研究中，德國建筑師Feist博士首先提出了“被動式建筑”的設計理念，而后在我國也陸續(xù)出現(xiàn)了對被動式建筑節(jié)能的研究。本文針對我國對被動式建筑的研究以及發(fā)展中的相關問題做簡要的分析探討。

1　被動式建筑的概念

被動式建筑指的是通過自然采光和通風、太陽能輻射等被動節(jié)能技術手段，并且結合房屋高效節(jié)能的維護結構而建造成的較低能耗的一類建筑。被動式建筑低能耗的設計方法理論的應用，可以創(chuàng)造室內(nèi)較舒適的環(huán)境，同時被動建筑的設計理論對建筑室內(nèi)微氣候與室外氣候的研究也起到指導的作用。我國現(xiàn)如今的多數(shù)建筑的室內(nèi)溫度的設計一般是通過空調(diào)、采暖、通風等主動式的建筑溫度控制手段，并遵循穩(wěn)態(tài)熱平衡的設計理論來實現(xiàn)室內(nèi)溫度環(huán)境的相對平衡，但是建筑主動式的調(diào)節(jié)方法使得室內(nèi)的微氣候與室外的氣候有所阻隔，是一種不健康又消耗能源的調(diào)節(jié)方式。在我國有部分地區(qū)完全可以采用被動式的節(jié)能技術，通過合理的自然采光通風、太陽能采暖的技術手段充分利用自然環(huán)境的冷和熱，使室內(nèi)溫度保持在人體需要的舒適溫度狀態(tài)。這種建筑的設計理念就是被動式建筑低能耗設計的理念。

2　被動建筑的技術特征

2.1維護結構的保溫性

建筑的維護結構主要包括外窗、墻體、屋面，在被動式建筑的建造和設計過程中，維護結構的保溫性能的加強是節(jié)能的重要技術手段。依據(jù)德國被動式建筑的標準，建筑的外墻體與屋面的傳熱系數(shù)不大于0.15W/（m2·K），而現(xiàn)在一般常用的巖棉和擠塑聚苯板等保溫材料的導熱系數(shù)為0.4W/（m2·K），距離被動式建筑保溫傳熱系數(shù)的要求還存在一定的差距；被動式建筑對保溫材料的連接位置也有一定的要求，窗洞口以及窗和墻體的連接部位的保溫體系必須具有連續(xù)性，防止冷橋的熱量散失和熱橋效應；外窗的傳熱系數(shù)不大于0.8W/（m2·K），同時還要滿足建筑采光的需求。被動式建筑在維護結構保溫性方面的要求較為嚴格，現(xiàn)在我國被動式建筑的發(fā)展在維護結構保溫性能方面有待進一步深入研究。

2.2建筑的氣密性

為滿足被動式建筑氣密性方面的設計要求，在被動式建筑中可以打開的窗扇的數(shù)量是較少的，從而形成一個室外氣候?qū)κ覂?nèi)微氣候干擾較小的獨立系統(tǒng)。被動式建筑這種獨立式的系統(tǒng)具有隔絕室內(nèi)外空氣相互流動的作用，實現(xiàn)了冬季建筑內(nèi)的熱量流失減少，減少夏季建筑內(nèi)熱量的增加。在被動式建筑的氣密性上有一條推薦執(zhí)行的標準，通過對建筑的氣密性進行測試，在室內(nèi)外50Pa的壓力差條件下，建筑室內(nèi)外的換氣次數(shù)不大于0.6次/時。對于氣密性的要求在全世界的被動式建筑的建設研究中還是一個較高的挑戰(zhàn)。

3　被動式建筑發(fā)展的障礙因素

3.1被動式建筑研究工作不足

被動式建筑實質(zhì)上是通過很少的熱量或冷氣的供應，建筑物在一定的環(huán)境氣候以及太陽輻射的條件下，依靠建筑物自身的運行使得室內(nèi)空氣濕度、溫度以及氣流等保持在一個滿足人們生活工作所需的穩(wěn)定狀態(tài)。當然，這種被動式建筑的設計必須要相應的建筑研究工作的配合，對室內(nèi)外設計科學數(shù)據(jù)的研究、熱工設計理論的研究和室內(nèi)外風場計算方法的研究等基礎研究工作上存在著很大的不足，以致國內(nèi)被動式建筑的設計缺少基礎學科依據(jù)，建筑的設計標準不健全，從而阻礙了我國被動式建筑的發(fā)展。

3.2被動式建筑成本高

被動式建筑的建造成本比主動式建筑建造的成本要高。被動式建筑的成本過高的原因主要來源于建筑材料和被動式技術的運用兩個方面。建筑材料方面，我國的被動式建筑的研究起步較晚，國內(nèi)的建筑材料在保溫性和氣密性等材料特性方面難以達到被動式建筑的要求，為保證建筑材料性能品質(zhì)的要求，相應的建筑材料只有通過進口，進口的材料費較高及運輸費加大了被動式建筑建設的成本。被動式建筑的技術方面，被動式建筑通過建筑材料使建筑在保溫性、氣密性以及隔熱性等性能方面有很大的提高，這些性能的提高是以高技術化水平來實現(xiàn)的，從而在技術、維護及維修等方面的投入資金就有所增加。建筑成本增加的程度也是較小的，在德國被動建筑成本與普通房屋相比較，成本僅高出5%至7%。而國內(nèi)因被動式建筑的建筑設成本較高，在被動式房屋的發(fā)展方面就較為緩慢。

4　被動式建筑的未來發(fā)展

國家被動式建筑的推廣與發(fā)展需要多方面的途徑來協(xié)調(diào)，在推廣和發(fā)展的過程中，需要國家出臺相關的鼓勵政策以及在行政方面規(guī)范行業(yè)、完善法律，同時也要充分發(fā)揮市場的調(diào)節(jié)功能。要做到被動式建筑節(jié)能理念的強化，做好被動式建筑的宣傳工作；要在基礎理論方面加強研究工作，提高太陽能、風能等自然資源的利用率；要建立科學合理的評估體系，指導被動式建筑設計和管理等方面工作。同時在法規(guī)制度、獎勵政策等方面也要實現(xiàn)不斷的完善，為被動式建筑的推廣與發(fā)展奠定基礎。

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