陸松延
(廣西壯族自治區(qū)建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 廣西南寧 530005)
所謂被動(dòng)式節(jié)能技術(shù),主要指的是利用非機(jī)械電氣設(shè)備干預(yù)手段,充分利用自然條件和建筑設(shè)計(jì)手段,實(shí)現(xiàn)降低建筑物能耗的節(jié)能措施達(dá)到降低建筑能耗的節(jié)能技術(shù),此項(xiàng)技術(shù)具有設(shè)計(jì)要求高、科技要求低的特點(diǎn),在綠色居住建筑工程項(xiàng)目之中,設(shè)計(jì)人員通過(guò)科學(xué)布置建筑朝向,合理設(shè)置遮陽(yáng)裝置,并優(yōu)化建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu),可以顯著降低綠色建筑能源消耗。為了保證被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)得到更好運(yùn)用,本文重點(diǎn)探討綠色居住建筑當(dāng)中被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)的具體運(yùn)用。
在綠色居住建筑工程項(xiàng)目之中,設(shè)計(jì)人員結(jié)合工程所在區(qū)域的氣候條件,在實(shí)際設(shè)計(jì)工作之中,運(yùn)用環(huán)境控制技術(shù)原理,并根據(jù)綠色建筑的功能與形態(tài),合理運(yùn)用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù),不斷提升此建筑物的氣候適應(yīng)性能。在綠色居住建筑工程項(xiàng)目之中,運(yùn)用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)具有以下突出優(yōu)勢(shì):
(1)使工程設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單。如果采用主動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)理念進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備的能源要求特別高。而被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)的良好運(yùn)用,可以保證太陽(yáng)能、風(fēng)能得到更好運(yùn)用,對(duì)綠色建筑工程設(shè)計(jì)方案起到良好優(yōu)化作用,設(shè)計(jì)人員能夠結(jié)合不同地區(qū)的環(huán)境特點(diǎn),靈活運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù),顯著提高了綠色居住建筑設(shè)計(jì)方案的實(shí)施效果[1]。
(2)提升綠色建筑的節(jié)能效果。和主動(dòng)式節(jié)能技術(shù)不同,被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用,可以減少能源損耗,不會(huì)額外增加機(jī)械設(shè)備損耗,節(jié)能效果更加突出。
(3)具有良好的經(jīng)濟(jì)性。被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)主要是科學(xué)改善建筑采光與自然通風(fēng),進(jìn)而達(dá)到節(jié)能目標(biāo),無(wú)需使用大量的機(jī)械設(shè)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(xiàng)目之中,均需要安裝一定數(shù)量的暖氣,而被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用,則無(wú)需進(jìn)行暖氣設(shè)備的安裝。在綠色居住建筑工程項(xiàng)目,因?yàn)樽陨砭邆淞己玫谋匦?,建筑自身的密封性能也比較好,配合運(yùn)用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù),可以進(jìn)一步提升建筑保溫質(zhì)量。在應(yīng)用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中,需要對(duì)綠色建筑窗戶與門實(shí)施保溫隔熱處理,可避免建筑內(nèi)部的熱量快速消耗。
常規(guī)的建筑工程和采用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)的綠色居住建筑相比較來(lái)說(shuō),其外觀并無(wú)較大的差異。在綠色居住建筑工程項(xiàng)目,為了進(jìn)一步降低能源消耗量,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)期間,盡可能減少東西向外墻面積。對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)講,要合理確定房屋朝向,如果房屋朝向不合理,則會(huì)增加建筑的能源消耗[2]。
將被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到綠色居住建筑工程之中,可顯著減少建筑內(nèi)部水資源的損耗,利用儲(chǔ)水設(shè)備,將外界降雨進(jìn)行大量的收集,并利用收集到的雨水沖刷廁所,也可以用來(lái)澆淋花木。被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)具有低水耗特點(diǎn),可以減少水資源浪費(fèi),促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。
(1)做好整體規(guī)劃工作。對(duì)于綠色居住建筑工程設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō),要結(jié)合該工程項(xiàng)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(qiáng)整體布局。通過(guò)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(fēng)效果,而且可以提升冬季避風(fēng)效果,在小區(qū)內(nèi)部形成相對(duì)穩(wěn)定的微氣候,保證小區(qū)居住環(huán)境更加舒適。
(2)加強(qiáng)場(chǎng)地生態(tài)設(shè)計(jì)力度。在綠色居住建筑設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員要遵守以人為本設(shè)計(jì)原則,充分尊重大自然,適當(dāng)擴(kuò)大小區(qū)綠化面積,并因地制宜建設(shè)景觀水池,改善小區(qū)內(nèi)部生態(tài)環(huán)境。通過(guò)做好場(chǎng)地生態(tài)設(shè)計(jì)工作,可以強(qiáng)化綠色居住建筑的節(jié)能性,為廣大居民提供一個(gè)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(guò)對(duì)綠色居住建筑進(jìn)行平面設(shè)計(jì)與豎向設(shè)計(jì),可以顯著提高自然資源利用率,在平面被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)人員要特別關(guān)注建筑朝向。通過(guò)不斷提升自然資源利用率,可以保證綠色居住建筑結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,提高綠色建筑的環(huán)保性能。在場(chǎng)地規(guī)劃過(guò)程當(dāng)中,建筑設(shè)計(jì)人員要結(jié)合各項(xiàng)勘察數(shù)據(jù),包括建筑工程項(xiàng)目的朝向,對(duì)原有的建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整,提升細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),并根據(jù)居住者提出的各項(xiàng)需求,優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo),保證建筑光照充足,采光良好,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,為居民提供一個(gè)更為舒適、溫馨的生活空間。
綠色居住建筑工程通過(guò)科學(xué)利用自然通風(fēng)與采光等方法,能夠更好的達(dá)到被動(dòng)節(jié)能目標(biāo),保證綠色建筑和外界環(huán)境更加協(xié)調(diào),各項(xiàng)自然資源實(shí)現(xiàn)最大限度的利用。在建筑外墻中,設(shè)計(jì)人員可以采取導(dǎo)熱系數(shù)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(qiáng)度比較高,對(duì)綠色居住建筑的外墻起到良好保護(hù)效果。
通過(guò)采取粘釘結(jié)合模式,對(duì)建筑外墻的擠塑板進(jìn)行有效固定,在固定前,需要按一定比例,充分?jǐn)嚢铦{料,需要結(jié)合綠色居住建筑墻體吸收率,包括施工季節(jié)等條件,調(diào)整漿液的水灰比,施工結(jié)束后,綠色建筑外墻導(dǎo)熱系數(shù)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(jìn)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(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試后,采用擠塑板進(jìn)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(shè)計(jì)人員在具體工程設(shè)計(jì)當(dāng)中,還要加強(qiáng)建筑外墻的被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)力度,外墻作為綠色建筑中的重點(diǎn)圍護(hù)結(jié)構(gòu),能源消耗量比較大,因此,設(shè)計(jì)人員要合理確定建筑外墻傳熱系數(shù),提升建筑墻體的熱阻,采用傳熱系數(shù)較低的保溫材料,減少建筑室內(nèi)的熱量損失。
設(shè)計(jì)人員還要科學(xué)設(shè)計(jì)建筑外墻內(nèi)保溫,此種設(shè)計(jì)方法較為簡(jiǎn)單,需要將保溫層設(shè)置于綠色建筑外墻內(nèi)側(cè),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(shè)計(jì)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)人員可在綠色居住建筑外墻表層設(shè)置保溫隔熱層,減小綠色建筑室內(nèi)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(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。
為了保證被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)在綠色居住建筑之中得到更好運(yùn)用,設(shè)計(jì)人員要根據(jù)建筑工程所在地區(qū)的氣候條件,合理運(yùn)用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù),在樓板設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),為了避免居民房屋之間互相受到噪音的干擾,設(shè)計(jì)人員可以采用降噪性能突出、保溫效果好的隔音材料。針對(duì)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(gè)更為安靜、適宜的生態(tài)居住環(huán)境[5]。
綜上,通過(guò)對(duì)被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)在綠色居住建筑中的應(yīng)用控制策略進(jìn)行有效性分析,應(yīng)用自然界的陽(yáng)光、風(fēng)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(shè)計(jì)、環(huán)境配置的建筑手法來(lái)改善和創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境,例如,加強(qiáng)場(chǎng)地規(guī)劃、提升單體建筑設(shè)計(jì)水平等等,可以保證被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)得到良好運(yùn)用,對(duì)綠色居住建筑工程的穩(wěn)定發(fā)展起到有效推動(dòng)作用。