摘要：從建筑設(shè)計角度進(jìn)行環(huán)境整合和空間調(diào)節(jié)，分析達(dá)到建筑環(huán)境性能的舒適度需求的被動式節(jié)能設(shè)計。通過文獻(xiàn)研讀，系統(tǒng)地分析了夏熱冬冷地區(qū)綠色辦公建筑被動式節(jié)能的影響因素，并從地區(qū)環(huán)境、建筑形體環(huán)境和建筑物理環(huán)境三個層面進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：夏熱冬冷；辦公建筑；建筑節(jié)能；被動式

近些年來國內(nèi)對建筑物節(jié)能環(huán)保的關(guān)注逐漸提高，一系列的建筑節(jié)能環(huán)保的法規(guī)相繼出臺。建筑節(jié)能環(huán)保也從設(shè)計到建成審查逐步走向正規(guī)。但我國目前進(jìn)行的節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計絕大多數(shù)是針對居住建筑的，關(guān)于居住建筑的節(jié)能環(huán)保措施己有很多，而對于其他建筑來說，由于其類型、功能、形象的特殊要求，節(jié)能環(huán)保的要求還未被真正的引起重視。

一、低能耗公共建筑發(fā)展趨勢

全球公共建筑能耗現(xiàn)狀。根據(jù)國際能源署（IEA）的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2011年全球公共建筑能耗總量為69677億kWhe；我國雖然單位面積及人均公共建筑能耗強(qiáng)度低于部分國家，如美國、日本、加拿大、韓國等，但是能耗總量較大。中國建筑能耗模型（CBEM）結(jié)果顯示2011年我國其能耗約為8423億kWhe。

我國公共建筑總面積和能耗正處在經(jīng)濟(jì)快速增長帶來的高能耗階段。從1996年的27.6億m2增長到了2011年的79.7億m2，總能耗從1996年的約2000億kWhe增長到了2011年的約6000億kWhe。隨著人們對能源和環(huán)境問題認(rèn)識的不斷加深，我國的建筑節(jié)能工作也逐步向“能耗總量控制”的路線發(fā)展，并鼓勵建筑向節(jié)能方向發(fā)展。我國先后出臺了《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》（2012年8月）、《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》（2013年1月）、《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》、《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，《建筑能耗標(biāo)準(zhǔn)》也已將出臺。

二、被動式節(jié)能設(shè)計應(yīng)用現(xiàn)狀

在常規(guī)的建筑設(shè)計過程中，被動式節(jié)能設(shè)計多是其中的一個環(huán)節(jié)，其參與狀態(tài)與建筑師主觀能動性并沒有達(dá)到較佳狀態(tài)。由于現(xiàn)有多數(shù)可持續(xù)建筑評價體系的建筑能耗分?jǐn)?shù)分配過分突出建筑設(shè)備系統(tǒng)性能，特別是建造數(shù)量大、建造經(jīng)費(fèi)條件一般的公共建筑，在建筑的規(guī)劃和設(shè)計階段容易忽視建筑被動式節(jié)能設(shè)計的要求，如中國的綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)、中國香港的 BEAM plus、日本的CASBEE、英國的BREEAM，美國的LEED、新加坡的GREEN MARK等。

被動式節(jié)能設(shè)計在我國有良好的應(yīng)用前景。2009年，中國住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心與德國能源署合作推動被動式低能耗建筑示范項目。2014年中國被動式建筑網(wǎng)“被動式建筑在中國的前景”的調(diào)查結(jié)果顯示，一半以上認(rèn)為被動式建筑具有良好的發(fā)展前景。2016年，《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年計劃（2016年-2020年）規(guī)劃綱要》中要求實(shí)施全民節(jié)能行動計劃，其中包括推進(jìn)被動式節(jié)能，表明其是建筑領(lǐng)域節(jié)能最適宜的發(fā)展模式。

三、辦公建筑被動式節(jié)能影響因素

辦公建筑被動式節(jié)能的研究離不開對影響因素的分析，地區(qū)氣候、形體空間及建筑物理環(huán)境等因素環(huán)環(huán)相扣，此外還有由于建筑全壽命周期內(nèi)的建造模數(shù)化、材料可循環(huán)利用，改造過程中的拆除與保留等對現(xiàn)有建筑資源的再利用，以及空間經(jīng)濟(jì)學(xué)等方面的影響。

1.地區(qū)環(huán)境層面。建筑發(fā)展過程是對地區(qū)環(huán)境的適應(yīng)性反應(yīng)。地區(qū)環(huán)境包括建筑所處城市和地段的自然環(huán)境、建筑環(huán)境、技術(shù)環(huán)境等，不同地區(qū)對建筑的各種需求及宜采取的被動式節(jié)能措施不同。

自然環(huán)境需綜合考慮地區(qū)氣候條件、地形地貌特征、水文地質(zhì)以及植被等。對于建筑來說，它是一個自外而內(nèi)的影響因素。挖掘長期適應(yīng)氣候形成的地區(qū)空間模式，提取不同地形地貌影響下的地域建筑特質(zhì)，以及場所環(huán)境內(nèi)原有建筑對新建建筑的影響，對小氣候的形成有重要影響?？紤]到社會能源消耗狀況，在經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展水平相對較高的地區(qū)，一般情況下，建筑適當(dāng)使用適宜技術(shù)；相對較低的地區(qū)，多數(shù)建筑可考慮傳統(tǒng)營造技術(shù)。如在澳大利亞就有這兩種傾向。

2.建筑形體環(huán)境。建筑的形體受建筑所處的場地、建筑自身空間和界面的共同影響。場地作為環(huán)境先于建筑個體而存在，對建筑的作用力奠定了每個作品的獨(dú)一無二，場地環(huán)境包括基地范圍內(nèi)及周邊的原有建筑、交通、市政設(shè)施等現(xiàn)有設(shè)施，以及具體地形、地貌、植被等條件。建筑空間環(huán)境主要有空間基本要素、空間構(gòu)成方式、空間組合類型及以界面的視覺要素等，共同確立了空間層面上被動式節(jié)能與建筑的關(guān)系?？臻g組織和對界面的處理則決定了建筑的環(huán)境性能。

3.建筑物理環(huán)境性能。建筑物理環(huán)境性能可以表達(dá)為建筑被動式節(jié)能的設(shè)計目標(biāo)，包括建筑室內(nèi)外的風(fēng)、光、熱，以及聲、空氣質(zhì)量等性能，并以人的需求和舒適程度為參考依據(jù)。

利用自然風(fēng)進(jìn)行熱壓通風(fēng)和風(fēng)壓通風(fēng)，可使得建筑具有獨(dú)特的舒適風(fēng)環(huán)境。盡量利用自然風(fēng)進(jìn)行建筑通風(fēng)體感更舒適。風(fēng)壓通風(fēng)適合小空間小進(jìn)深建筑，而熱壓通風(fēng)是一種依靠重力作用的通風(fēng)系統(tǒng)，更適合大空間建筑使用。

舒適光環(huán)境還應(yīng)考慮光均勻度、日照小時數(shù)、照度、眩光指數(shù)、光污染等。同時宜滿足1）舒適的亮度比。視野周圍亮度與中心亮度對比過于強(qiáng)烈，視力瞬時適應(yīng)效果變差，產(chǎn)生眩光；2）控制不舒適眩光。眩光包括不舒適眩光、失能眩光，控制不舒適眩光在合理范圍可避免失能眩光，其在建筑自然光環(huán)境設(shè)計比較重要；3）塑造空間立體感。光可以呈現(xiàn)建筑內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)、人、物，并使空間生動。

熱的傳遞方式有對流、輻射、導(dǎo)熱三種，其中輻射是左右人溫?zé)岣杏X的重要因素，并且太陽直接輻射是建筑及其周圍環(huán)境的直接熱源，夏季太陽直射輻射和冬季外界面冷氣流下降均會影響室內(nèi)溫?zé)岘h(huán)境。建筑熱環(huán)境性能受建筑蓄熱能力、延遲和衰減特性的影響：1）調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。溫度較高時吸收熱量并儲存，當(dāng)室內(nèi)溫度較低時釋放熱量。2）延遲室內(nèi)溫度峰值出現(xiàn)的時間。夏季白天遮陽和夜間通風(fēng)的冷量可減少白天的熱量；冬季可用白天的熱量降低夜晚的熱負(fù)荷。

4.其他性能。建筑設(shè)計時，還應(yīng)考慮建筑的聲環(huán)境性能。如在居住建筑、校園建筑保證安靜的生活及學(xué)習(xí)環(huán)境，注意對隔聲的研究，控制建筑內(nèi)部和外部空間的噪聲干擾；在觀演建筑中，注意對聲音的反射、吸收以及混響時間的控制，保證室內(nèi)具有良好的聽聞條件。

建筑的低能耗涉及建筑的規(guī)劃、設(shè)計、建造、使用、拆除、再利用等各個環(huán)節(jié)。對于建造數(shù)量大、建造經(jīng)費(fèi)條件一般的公共建筑來說，強(qiáng)調(diào)建筑設(shè)計階段被動式節(jié)能技術(shù)對能耗的影響，對建筑“能耗總量控制”有著重要的作用。它可以通過建筑自身的規(guī)劃、空間及構(gòu)造設(shè)計等來最大限度地減少能源消耗，是的一種有效且可操作的建筑低能耗方式，其社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益都是很可觀的。

作者簡介：吳博（1994-），男，安徽新華學(xué)院，本科生，主要從事綠色建筑節(jié)能方面的研究。

基金項目：教育部大學(xué)生創(chuàng)新計劃項目（201512216041）。