郭娟
(貴州城市職業(yè)學(xué)院,貴陽550000)
由于很多自然資源不可再生,所以近年來人們對于自然資源的利用,開始越來越重視,根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的需求如何降低能耗已經(jīng)成為全世界普遍關(guān)注的一個問題,在20世紀(jì)中期以前,建筑行業(yè)的相關(guān)能耗一直居高不下,隨著空調(diào)、冰箱等電器的使用,導(dǎo)致建筑行業(yè)的能耗不斷增大,自20世紀(jì)90年代以來,以德國為首,部分歐美國家通過改革建筑工藝,使得建筑能耗有效降低,這使被動式超低能耗建筑,作為一種新生的建筑事務(wù),受到了各國相關(guān)建筑人員的重視。
被動式超低能耗建筑是根據(jù)建筑本身的能耗來說的,這種定義是指建造節(jié)能的建筑物,因此也被稱為被動式建筑及建筑等,最重要的特點就是可以降低能耗,將室內(nèi)調(diào)節(jié)到合理的溫度,從而降低空調(diào)等高能耗電器的使用頻率,區(qū)別于傳統(tǒng)建筑的是被動式建筑,不需要進行主動加熱,它可以收集太陽,人體和家電所產(chǎn)生的熱量,通過熱回收裝置,使得室溫能夠保持到一個比較舒適的溫度,而非依靠主動熱源的供給,有效地降低了熱源能耗。
被動式超低能耗建筑,這一理論最初是由瑞典隆德大學(xué)的亞當(dāng)森教授和德國被動式房屋建筑研究所的菲斯特博士提出來的,在20世紀(jì)80年代后期,在德國的黑森州和相關(guān)部門的支持下,學(xué)者們對這一理論進行了深入研究,并且取得了較好的成果,所以關(guān)于被動式房屋的最初設(shè)計和相關(guān)概念基本被確定。[1]德國對被動式建筑的相關(guān)研究一直處于領(lǐng)先地位,德國的達(dá)姆施塔特第一批被動房屋建成時,通過對這批房屋的觀察和研究,學(xué)者們掌握了第一手的寶貴資料,直到20世紀(jì)90年代后期,這個地區(qū)的房屋建筑才擴大了生產(chǎn)規(guī)模,通過利用已有的知識經(jīng)驗,建成了更多的更加規(guī)范的被動式的房屋,同時把這種成熟的技術(shù)向全世界推廣,使得德國其他地區(qū)和世界各國的被動式房屋建設(shè)取得了很大的進展,早年德國的科學(xué)家和建筑師,對零能耗被動式建筑也進行過研究,這種房屋的存在也是極有可能的,但是造價很高,對技術(shù)的要求十分苛刻,所以沒有進行進一步的實踐性研究,到了2010年,德國境內(nèi)被動式房屋的建筑超過了13000座,達(dá)到全世界被動式房屋總數(shù)的30%,涵蓋住房、辦公樓、商城等多個方面。
從根本上來說,使用被動式建筑的意義就是降低能耗來達(dá)到節(jié)約能源,所以有利于推進社會的可持續(xù)發(fā)展,綜合目前的研究與傳統(tǒng)建筑相比,德國的被動式建筑能夠有效降低50%到70%的能耗,英國法國等地也接近于50%,我國的被動式建筑總體來說數(shù)量較少,多數(shù)是用于實驗的建筑,能耗的降低水平也能達(dá)到50%,有些地區(qū)的建筑甚至能夠達(dá)到80%以上的水平,這意味著如果被動式建筑技術(shù)的發(fā)展成熟,將會得到廣泛的應(yīng)用,有大量的能源被節(jié)省下來,能夠有效地進行可持續(xù)發(fā)展社會的建設(shè)。
當(dāng)前自然環(huán)境和社會環(huán)境的矛盾不斷突出,可持續(xù)發(fā)展是為了全人類的共同發(fā)展而設(shè)立的目標(biāo),基于自然資源和能源的不可再生性,需要對能源進行合理利用,降低能耗是實現(xiàn)能源和資源合理利用的重要方式,在被動式房屋建設(shè)的過程當(dāng)中,相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用能夠有效降低能耗和損耗。[2]廣泛的推行被動式房屋建筑技術(shù),有利于在全世界范圍內(nèi)進行可持續(xù)發(fā)展社會的建設(shè),維護人類共同的發(fā)展空間。
建筑的最終目的是為人類服務(wù),所以它的設(shè)計理念和設(shè)計方案必須滿足人類的需求,如果不能夠以生活為前提,那么可以說這個建筑是失敗的,所以在建筑的過程當(dāng)中必須重視建筑的舒適性,目前被動式建筑普遍具備傳統(tǒng)建筑的優(yōu)勢,建筑本身的活動條件和舒適性甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的普通建筑,這也是對被動式建筑的基本要求,綜合分析我國的實際發(fā)展?fàn)顩r,我國長江以南地區(qū)沒有供暖設(shè)備,這種建設(shè)的最初目的是因為我國長江以南地區(qū)的氣候條件比較溫和,可以不設(shè)置集中的供暖來保證地區(qū)的能源消耗降低,但是在冬季一些惡劣的天氣條件,使得傳統(tǒng)房屋的建筑保暖能力不能夠滿足人們的保暖需求,在這種情況下,如果能夠推行被動式建筑,那么將有利于整個地區(qū)采暖水平的提升,被動式建筑維持著適宜人類生活的室內(nèi)溫度,可以通過收集太陽能、家電熱能等手段,適合我國長江以南地區(qū)的人民生活。
被動式房屋設(shè)計的初衷就是降低能耗,所以綜合分析現(xiàn)有的技術(shù)發(fā)展,一般的被動式房屋的能耗降低,只能相當(dāng)于傳統(tǒng)房屋的50%,而英國和德國這些發(fā)達(dá)國家的新型被動式房屋建筑的能耗降低,可達(dá)到80%~90%,雖然這些高端的新興技術(shù)沒有進行全面推廣,但是可以預(yù)見的是,在未來進一步發(fā)展的過程中節(jié)能降耗是被動式房屋的發(fā)展趨勢,這也是房屋建筑設(shè)計的核心理念。
被動式超低能耗建筑是低能耗建筑的總稱,但并不適用于世界各個地方,在寒冷地區(qū)和溫暖地區(qū)維持溫度基本不變,但是實際的操作過程當(dāng)中,很多技術(shù)都要針對當(dāng)前的氣候和溫度環(huán)境來進行調(diào)整,根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,房屋建筑結(jié)構(gòu)的材料用量有時候會進行調(diào)整,同時,不同地區(qū)的墻體厚度也有所不同,在炎熱的地區(qū),更關(guān)心的是房屋制冷的方法,而在寒冷的地區(qū),則關(guān)注到了墻體的厚度和保溫層的厚度,所以被動式房屋的設(shè)計都需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件來進行不同的調(diào)整[3]。
由于我國城鎮(zhèn)化速度不斷加快,中西部地區(qū)的建筑得到了快速發(fā)展,隨著被動式建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,在我國的陜西、寧夏和四川等地,已經(jīng)設(shè)計和建造了一部分結(jié)構(gòu)安全成本較低的被動式建筑,這使得西部地區(qū)較為惡劣的自然環(huán)境能夠更加保障人民群眾的生產(chǎn)生活,同時又能夠節(jié)約建筑能源,在實踐當(dāng)中這種建筑的能耗指標(biāo)明顯低于普通建筑,十分有利于被動式建筑的推廣與實踐[3]。
歐洲被動房屋的建設(shè)有著眾多的實踐經(jīng)驗,但是這些應(yīng)用只適合中歐地區(qū),特別是保溫,遮陽和窗戶這些節(jié)點的設(shè)計,在不同的地區(qū)是不能夠進行直接復(fù)制的,每個地區(qū)都有自己的建筑傳統(tǒng)和建筑特點,所以要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H氣候發(fā)展?fàn)顩r進行建筑,在斯德哥摩爾180km的卡爾斯伯格,瑞典相關(guān)部門地區(qū)建造了一批被動式房屋,他用PHPP軟件進行綜合性控制,這些居民在被動式房屋當(dāng)中,生活得十分舒適。
總之,被動式超低能耗建筑是建筑行業(yè)發(fā)展的重要產(chǎn)物,具有舒適性和低能耗的突出特點,對于實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展具有很大意義,所以需要從生活建筑著手,加強低能耗建筑的工作研究,為社會的可持續(xù)發(fā)展提供更多的新的思路。