被动式建筑设计基础理论与方法研究分析论文_张舒迪

被动式建筑设计基础理论与方法研究分析论文_张舒迪

山东建筑大学信息与电气工程学院 山东济南 250101

摘要:近年来,我国的建筑行业发展迅速,被动式建筑也有了很大进展。本文对被动式建筑设计基础理论与方法进行了全方位的分析,首先简要概述了实施被动式建筑设计的必要性,其次详细论述了被动式建筑设计基础理论的科学内涵,接着阐释了被动式建筑设计的目标与方法,最后笔者在结合自身多年专业理论知识与实践操作经验的基础上提出了几点建设性的有效策略,旨在促进经济的绿色可持续健康快速发展进步。希望本文可以在一定程度上为相关的专业学者提供参考与借鉴,如有不足之处,还望批评指正。

关键词:被动式;建筑设计;基础理论;方法;分析

引言

在能源危机日益严重的今天,如何节能减排、如何正确采用被动式设计策略,俨然成为了不可忽视的问题。

1被动式建筑内涵及发展意义

1.1内涵

所谓被动的方式就是除去一定的取暖、通风等设备条件下,建筑自身所能达到的资源能源的节约。被动式设计渗透于建筑设计的方方面面,在十九大节约能源资源的方针指导下,建筑设计有降低能耗、保护环境、实现可持续性发展的义务。

1.2发展意义

从现实看,多年来,作为能耗高、环境污染较重的建筑业,在政府逐渐加大生态环境保护力度的背景下,特别需要大力发展被动式建筑,这不仅有节能意义,而且也有环保意义。另一方面,在当前实体经济转型与升级的背景下,推动被动式建筑的发展,可为建筑业转型升级提供新的发展机遇,还可弥补目前我国被动式建筑发展的不足与缺陷。从理论看,目前我国被动式建筑的理论主要借鉴国外相关理论,在此基础上,推动被动式建筑的发展可有效弥补我国在这方面的不足,还可以结合特有的气候条件制定与之相适应的实施标准。

2被动式建筑设计的目标

总的来说,被动式建筑设计目标主要有以下四个目标组成:①经济目标,从建筑全寿命周期来看,被动式建筑实际的成本比较低,可以通过最佳的设计手法来取得各个建筑要素和设计方法的最佳组合,还可以优化建筑选址与建筑物朝向;②环境目标,逐步减少使用化石能源且减少对土地与山林的破坏,还要减少空气污染物、温室气体以及固体废物的排放,尽可能的构建社会主义生态和谐文明社会;③社会目标,主要指人类使用、分配与保护自然资源的权利与公平性,每一代人都应该保持地球生态环境的质量,主要有代内公平与代际公平;④功能目标,即身体的舒适,机体内热调节系统的首要任务是使人在休息时能保持体温恒定在37.5℃,还包括动态的舒服与精神上的契合。

3被动式建筑设计方法

传统的建筑设计是按流程是固定的,流程的先导是业主和建筑师。初步方案敲定之后,则轮到了机械师、电子工程师、结构工程师、土木工程师、景观设计师和各种专家的入场。传统的设计方式是有秩序的、线性的、单一的,换句话说,建筑的各个部分是由不同部门设计、组合而成的,各个部分之间没有必然的联系。与传统建筑设计方法相区别,被动式建筑设计则是整合式设计方法的体现。整合式设计方法是由建筑师统筹设计的设计方法,设计师对于建筑的整体功能和各细节都有认知和设计。如果说传统设计方法是把建筑当作各个机械堆积的积木,那么整合设计方法就是将建筑当作由智能系统(建筑师)统筹工作的机器人,各个部分在协调下共同工作。有幸听过建筑师凌克戈先生的讲座《一切体现在图纸上》。凌先生说:“建筑师应该画节点构造图,是对结构的把握,应该画景观布置的平面图,是对景观的把握。”并不是说建筑师应该事事亲力亲为,而是建筑师应该掌握整合设计的方法,对建筑整体设计,以达到建筑整体功能的协调,以达到从各方面实现被动式建筑的目标。

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4提升被动式建筑设计质量水平的有效策略

4.1完善相关法律法规和激励政策

从国内外被动式建筑发展情况看,任何科技和理念的发展都离不开国家顶层设计的推动。对被动式建筑发展,国家应有从制度上完善,加以推动。(1)完善相关法律法规。针对被动式建筑行业发展,国家相关部门需要提高对其重视度,并积极推进相关法律法规的完善,以提高被动式建筑相关主体的认知水平与能力.以立法的形式推进被动式建筑市场产业链的良性循环,从加大投资,提高设计、施工水平,发展材料供应市场,到协调供需市场,全面促进市场全过程健康发展。(2)完善激励政策。政府应根据被动式建筑不同责任主体的需求,采取相应激励措施。例如:对科研主体,制定加大科研成果奖励的政策;对投资主体,通过降低购地价格、税率等优惠政策来降低建设成本;对购房主体,通过降低首付比率、降低贷款利率等政策来提高其购买能力;对材料生产主体,通过奖励政策提高其研发积极性和能力等。

4.2空间形态的综合处理手法

总平面的布置上,扩大绿化覆盖率,可采用绿化停车位。大空间的现代改造处理中,使大小空间相结合,在适应新功能使用的同时,也能降低仅有局部使用要求时的能源消耗。同时将使用采暖设备的功能房间布置于无需采暖设备空间的内侧,形成由无需采暖设备空间和外层表层的双层隔层,从而提高有采暖设备空间的能源利用率。对于采光不佳的大型体块的重塑可考虑将原有体块切分,形成室内与灰空间或外部空间相结合的空间形式,以形成良好的通风采光。

4.3设计更加科学合理的规划布局与建筑体形

所谓的设计更加科学合理的规划布局中表现在以下几点上:①选址,因为往往江河或护坡、山谷或坡地等会直接影响到建筑室内外的采暖制冷与热环境;②建筑朝向,一般情况下,夏季能利用自然通风并避免太阳辐射,冬天要避开主导风向且有充足的日照,并且建筑各个朝向表面的太阳辐射强度会受到季节变化规律的制约影响;③群体布局,即在建筑物之间留出一定的距离以确保阳光不受遮挡并能直接找到房间内,较宽的街道有利于建筑之间的通风;④景观设计,避免在紧邻建筑的地方种植需要频繁浇灌的植物,利用植物的蒸腾作用使得建筑周围制冷。

4.4建筑形体

①有利于通风的建筑形体。通过改变建筑的形体,我们能使得建筑的风压变小,热能损失降低。②有利于日照采光的建筑形体。电气时代之后,电灯的使用变成了现代不可缺少的一部分,但是除了电灯这种主动式技术之外,我们还可以选择建筑的形态,使得尽可能多的部分能接受到自然采光,节约能源。

5我国被动式建筑发展前景

被动式建筑现在在我国的发展还不很好,限制因素主要有:理论基础不足、被动式文化被重视程度不足、经济汇报不明确市场支持不足、政府推动政策不足。在此情况下,应加强推动被动式建筑的理论知识研究,促进被动式建筑的实验与实施,让市场真正了解被动式建筑的众多优势、投资被动式建筑。政府方面,基于被动式建筑的众多优点,应该制定相关的优惠政策、税收减免政策,推动市场资金投入被动式建筑。

结语

综上所述,被动式建筑的设计的运用如今越来越广泛,设计师有意识或无意识地运用被动节能的手法实现节能减排,保护环境的目的。新一代的设计师要在被动节能建筑这个方向做得出色,需明白古往今来的被动手法,以此基础上拓展延伸。

参考文献

[1]马秀新.试论被动式建筑设计基础理论与方法研究[J].装饰装修天地,2016(19):137~139.

[2]宋敬敬.对被动式超低能耗建筑设计基础与应用的探讨[J].西安建筑科技大学,2015(21):273~275.

[3]王川川.被动式超低能耗建筑设计基础与应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016(17):126~128.

[4]宋琪.被动式建筑设计基础理论与方法研究[D].西安:西安建筑科技大学,2015.

论文作者:张舒迪

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2018/12/25

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