陳茜

摘 要：現(xiàn)階段我國處于快速發(fā)展時期，各個地區(qū)越來越重視節(jié)能建筑。關于節(jié)能型建筑首先會考慮到的就是太陽能建筑，隨著科技的進步被動式太陽能建筑一體化設計也越發(fā)成熟，不僅具有很高的技術含量，資源消耗較低，同時還可以有效實現(xiàn)可再生能源的利用，進而對我國環(huán)境保護作出貢獻。

關鍵詞：被動式;太陽能建筑;一體化設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.104

近幾年在我國可再生能源戰(zhàn)略背景下，基于太陽能技術的建筑得到了迅速的發(fā)展，同時相關整合技術也愈發(fā)成熟，一體化設計也逐漸完善。被動式太陽能建筑會受到多種因素的影響，因此需要在設計時認真分析，考慮到所有因素促進建筑一體化。只有這樣才可以提高被動式太陽能建筑的效果。

1 被動式太陽能建筑外部環(huán)境設計策略

太陽能建筑主要是利用自然資源來為人們創(chuàng)造更加舒適的生活環(huán)境，并且減少人們對自然環(huán)境的影響，所以外在的環(huán)境會對被動式太陽能建筑的實際效果產生最為直接的影響。

1.1 充分考慮建筑周圍地形

被動式太陽能建筑在選擇地址時必須要謹慎，因為周圍地形會對被動式太陽能建筑物的采光效果產生直接影響。主要是因為冬季的氣流會在凹區(qū)形成“霜洞”效應，這樣建筑的能耗也會大大增加。在一些較為炎熱的區(qū)域，可以選擇靠近水面的位置，這樣當進入夏季后，通過蒸發(fā)作用會帶走部分的熱量，其次水面邊的風也會讓人們感到清爽。所以被動式太陽能建筑設計者應認真研究基地條件，只有這樣才可以與之緊密結合，充分發(fā)揮出被動式太陽能建筑的效果。除此之外，還可以根據(jù)基地的周圍環(huán)境及地貌特點，了解當?shù)氐纳鷳B(tài)構成，進而能夠更加有效的保護當?shù)丨h(huán)境資源，優(yōu)化小區(qū)域的環(huán)境氣候。

1.2 與氣候相結合

氣候條件由多個因素所組成，最常考慮到的是日照情況以及炎熱寒冷程度，陽光是被動式太陽能建筑所使用的主要能源，因此若氣候條件較好，才可以充分發(fā)揮出被動式太陽能建筑的作用，因此在一體化設計時要充分分析當?shù)氐奶柛叨?、日照情況等。

1.3 與周圍建筑相結合

周圍的建筑物是設計被動式太陽能建筑所必須考慮的因素，建筑物之間必須要保持足夠的日照距離。同時針對不同的建筑，可以通過圍合、退臺以及錯位等方式進行布局，爭取太陽能的最大化利用。

2 被動式太陽能建筑本體設計策略

在一體化設計時，建筑物的外部形狀結構會影響到內部的采暖以及空調使用情況，因此在確定主題建筑形態(tài)時必須要考慮到外部的環(huán)境因素，全面衡量冬夏兩季的優(yōu)勢來進行確定。

2.1建筑體型系數(shù)設計

建筑體系系數(shù)只有科學合理，才可以盡可能的減少能量流失的速度。通過對建筑體型系數(shù)分析可知：當系數(shù)越大，則說明散熱面積越大，因此所需要的能耗更高，反之亦然。被動式太陽能建筑必須保持在較低的體型系數(shù)下，同時盡量增加建筑物的南向面積，只有這樣才可以充分利用光能，進而發(fā)揮出被動式太陽能建筑本應有的作用。

2.2 建筑屋頂一體化設計

被動式太陽能建筑的屋頂在設計時需要做到炎熱時吸熱少，寒冷時熱量流失少，只有這個才可以對熱能進行有效的控制，進而降低建筑內部的供熱與制冷。首先在建筑采暖冷卻方面，寒冷區(qū)域的被動式太陽能建筑應盡可能的吸收太陽的輻射，建筑頂部在設計時選擇性吸收膜的不銹鋼板，下部則可以設計通風管道，使用供氣風扇將經過太陽能輻射后的熱空氣輸送到室內進行取暖，防水材料可以選擇具有良好保溫性能的，盡可能的降低建筑屋頂?shù)纳崴俣?炎熱地區(qū)的被動式太陽能建筑屋頂應盡量進行散熱設計，可以安裝通風夾層，通過熱壓作用實現(xiàn)自然通過散熱，加快屋頂?shù)纳崴俣龋浯芜€可以在屋頂設計水池或者種植植物，進而達到隔熱的效果，同時還可以達到建筑綠化環(huán)保的效果。

2.3 建筑墻體結構一體化設計

被動式太陽能建筑墻體部分的作用可以分為隔熱保溫、集熱與蓄熱三個方面。首先在炎熱區(qū)域，通過遮陽技術可以最大幅度降低太陽輻射，這樣室內空調制冷的能耗也會大大降低。遮陽技術分為外置與內置兩種，外置的設計基本可以遮擋100%的太陽直射，遠強于內置設計。其次在建筑墻體保溫設計方面，一體化的理念會將保溫與隔熱結合起來，通過相互配合讓建筑物具有更加優(yōu)秀的性能，可以使用新型的絕熱材料增強保溫隔熱效果，也可以在外墻種植爬藤植物。最后在建筑墻體集熱與散熱方面的設計，一般是運用于寒冷區(qū)域或者冬季較長的區(qū)域，建筑南面的墻體在設計時應最大限度獲得太陽輻射，同時盡可能的降低其它面的散熱速度，在中間部分的設計需要考慮到蓄熱問題，可以設置陽光間，讓經過太陽輻射加熱的空氣能夠流動到室內。

2.4 建筑窗戶一體化設計

在被動式太陽能建筑隔熱保溫方面，窗戶與其它構件相比較總的傳熱系數(shù)最大，通過窗戶進出的熱能最多，因此在一體化設計時首先需要確保窗戶的密封效果，這對于建筑整體能耗的節(jié)約而言具有著重要的意義?，F(xiàn)階段所采用的基本為雙層中空玻璃結構，與常規(guī)的玻璃相比較能夠減少約一半的熱散失，具有良好的節(jié)能效果。被動式太陽能建筑窗戶的設計不僅需要有效控制陽光，同時還需要對輻射熱的進入量進行控制。目前最為先進的是日本所使用的熱感應隔熱窗戶，通過熱壓作用來對進出室內的熱量進行有效的控制。

3 結束語

綜上所述，被動式太陽能建筑必須綜合多方面的因素去考慮，科學合理的設計建筑形態(tài)、體型系數(shù)、屋頂及窗戶等，這樣才可以充分發(fā)揮出被動式太陽能建筑的作用，進而真正實現(xiàn)一體化設計理念。

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