陸松延
(廣西壯族自治區(qū)建筑科學研究設計院 廣西南寧 530005)
所謂被動式節(jié)能技術,主要指的是利用非機械電氣設備干預手段,充分利用自然條件和建筑設計手段,實現降低建筑物能耗的節(jié)能措施達到降低建筑能耗的節(jié)能技術,此項技術具有設計要求高、科技要求低的特點,在綠色居住建筑工程項目之中,設計人員通過科學布置建筑朝向,合理設置遮陽裝置,并優(yōu)化建筑圍護結構,可以顯著降低綠色建筑能源消耗。為了保證被動式節(jié)能技術得到更好運用,本文重點探討綠色居住建筑當中被動式節(jié)能技術的具體運用。
在綠色居住建筑工程項目之中,設計人員結合工程所在區(qū)域的氣候條件,在實際設計工作之中,運用環(huán)境控制技術原理,并根據綠色建筑的功能與形態(tài),合理運用被動式節(jié)能技術,不斷提升此建筑物的氣候適應性能。在綠色居住建筑工程項目之中,運用被動式節(jié)能技術具有以下突出優(yōu)勢:
(1)使工程設計更加簡單。如果采用主動式節(jié)能設計理念進行設計,對各項機械設備的能源要求特別高。而被動式節(jié)能技術的良好運用,可以保證太陽能、風能得到更好運用,對綠色建筑工程設計方案起到良好優(yōu)化作用,設計人員能夠結合不同地區(qū)的環(huán)境特點,靈活運用此項技術,顯著提高了綠色居住建筑設計方案的實施效果[1]。
(2)提升綠色建筑的節(jié)能效果。和主動式節(jié)能技術不同,被動式節(jié)能技術的運用,可以減少能源損耗,不會額外增加機械設備損耗,節(jié)能效果更加突出。
(3)具有良好的經濟性。被動式節(jié)能設計主要是科學改善建筑采光與自然通風,進而達到節(jié)能目標,無需使用大量的機械設備,明顯降低綠色居住建筑工程的建造成本。
在常規(guī)建筑工程項目之中,均需要安裝一定數量的暖氣,而被動式節(jié)能技術的運用,則無需進行暖氣設備的安裝。在綠色居住建筑工程項目,因為自身具備良好的保溫性,建筑自身的密封性能也比較好,配合運用被動式節(jié)能技術,可以進一步提升建筑保溫質量。在應用被動式節(jié)能技術的過程當中,需要對綠色建筑窗戶與門實施保溫隔熱處理,可避免建筑內部的熱量快速消耗。
常規(guī)的建筑工程和采用被動式節(jié)能技術的綠色居住建筑相比較來說,其外觀并無較大的差異。在綠色居住建筑工程項目,為了進一步降低能源消耗量,設計人員在設計期間,盡可能減少東西向外墻面積。對于設計者來講,要合理確定房屋朝向,如果房屋朝向不合理,則會增加建筑的能源消耗[2]。
將被動式節(jié)能技術應用到綠色居住建筑工程之中,可顯著減少建筑內部水資源的損耗,利用儲水設備,將外界降雨進行大量的收集,并利用收集到的雨水沖刷廁所,也可以用來澆淋花木。被動式節(jié)能技術具有低水耗特點,可以減少水資源浪費,促進生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。
(1)做好整體規(guī)劃工作。對于綠色居住建筑工程設計人員來說,要結合該工程項目所在地區(qū)的地形地貌,包括該地區(qū)周圍道路的具體走向,以及建筑物朝向,加強整體布局。通過做好整體規(guī)劃布局工作,不僅能夠提升綠色居住建筑夏季通風效果,而且可以提升冬季避風效果,在小區(qū)內部形成相對穩(wěn)定的微氣候,保證小區(qū)居住環(huán)境更加舒適。
(2)加強場地生態(tài)設計力度。在綠色居住建筑設計階段,設計人員要遵守以人為本設計原則,充分尊重大自然,適當擴大小區(qū)綠化面積,并因地制宜建設景觀水池,改善小區(qū)內部生態(tài)環(huán)境。通過做好場地生態(tài)設計工作,可以強化綠色居住建筑的節(jié)能性,為廣大居民提供一個更加環(huán)保、節(jié)能的生活空間。
(3)提升自然資源利用率。通過對綠色居住建筑進行平面設計與豎向設計,可以顯著提高自然資源利用率,在平面被動式節(jié)能設計環(huán)節(jié),設計人員要特別關注建筑朝向。通過不斷提升自然資源利用率,可以保證綠色居住建筑結構更加穩(wěn)定,提高綠色建筑的環(huán)保性能。在場地規(guī)劃過程當中,建筑設計人員要結合各項勘察數據,包括建筑工程項目的朝向,對原有的建筑設計方案進行調整,提升細節(jié)設計,并根據居住者提出的各項需求,優(yōu)化設計目標,保證建筑光照充足,采光良好,結構穩(wěn)定,為居民提供一個更為舒適、溫馨的生活空間。
綠色居住建筑工程通過科學利用自然通風與采光等方法,能夠更好的達到被動節(jié)能目標,保證綠色建筑和外界環(huán)境更加協調,各項自然資源實現最大限度的利用。在建筑外墻中,設計人員可以采取導熱系數為0.03的XPS板,此種材料具備良好的保溫隔熱效果,而且施工強度比較高,對綠色居住建筑的外墻起到良好保護效果。
通過采取粘釘結合模式,對建筑外墻的擠塑板進行有效固定,在固定前,需要按一定比例,充分攪拌漿料,需要結合綠色居住建筑墻體吸收率,包括施工季節(jié)等條件,調整漿液的水灰比,施工結束后,綠色建筑外墻導熱系數保持在0.30~0.40W(/m·2K)之間。和建筑外墻類似,綠色建筑的屋面也需要采取擠塑板進行施工,可將擠塑板固定于屋面防水層之上,表層澆筑混凝土,經過嚴格測試后,采用擠塑板進行施工,不僅能夠提升綠色建筑屋面自身的防水性能,而且提高屋面的保溫隔熱效果[4]。
除此之外,綠色居住建筑設計人員在具體工程設計當中,還要加強建筑外墻的被動式節(jié)能設計力度,外墻作為綠色建筑中的重點圍護結構,能源消耗量比較大,因此,設計人員要合理確定建筑外墻傳熱系數,提升建筑墻體的熱阻,采用傳熱系數較低的保溫材料,減少建筑室內的熱量損失。
設計人員還要科學設計建筑外墻內保溫,此種設計方法較為簡單,需要將保溫層設置于綠色建筑外墻內側,可以采用聚合物或者保溫隔熱砂漿作為建筑材料。而建筑外墻外保溫體系設計環(huán)節(jié),設計人員可在綠色居住建筑外墻表層設置保溫隔熱層,減小綠色建筑室內與室外的溫差,起到良好的阻斷熱橋效果,防止建筑外墻出現結露現象。
為了保證被動式節(jié)能技術在綠色居住建筑之中得到更好運用,設計人員要根據建筑工程所在地區(qū)的氣候條件,合理運用被動式節(jié)能技術,在樓板設計環(huán)節(jié),為了避免居民房屋之間互相受到噪音的干擾,設計人員可以采用降噪性能突出、保溫效果好的隔音材料。針對綠色居住建筑工程窗戶,要求采用具備保溫、隔熱與降噪功能良好的窗戶,為居民創(chuàng)造一個更為安靜、適宜的生態(tài)居住環(huán)境[5]。
綜上,通過對被動式節(jié)能技術在綠色居住建筑中的應用控制策略進行有效性分析,應用自然界的陽光、風力、氣溫、濕度的自然原理,盡量不依賴常規(guī)能源的消耗,以規(guī)劃、設計、環(huán)境配置的建筑手法來改善和創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境,例如,加強場地規(guī)劃、提升單體建筑設計水平等等,可以保證被動式節(jié)能技術得到良好運用,對綠色居住建筑工程的穩(wěn)定發(fā)展起到有效推動作用。