天津大学建筑设计研究院 天津 300072
摘要:人们燃烧煤炭所释放的二氧化碳等气体,是现阶段地球温度不断升高的元凶。为了应对当前的气候变化,实行“低碳生活,绿色生活”已是全人类现阶段的共识。被动式建筑,和传统建筑相比,能源节约方面具有极为明显的优势。因此,其现在已经取代了低碳建筑、绿色建筑和可持续建筑,成为了全世界人民关注的热点。
关键词:被动式;建筑设计;基础理论;方法
被动式建筑设计不是简单易于操作的外在形式,而是更倾向于关注最基本的问题,致力于使绿色建筑回归设计本身,以二氧化碳为代表的温室气体不断使全球的气温持续上升,倡导低碳生活已经刻不容缓,被动式建筑设计正是在此时代背景下应运而生,该种建筑设计致力于提高建筑的舒适性并逐步实现建筑节能减排的目标,充分利用起自然通风、蓄热放热以及保温隔热等被动式技术策略,被动式建筑设计更是良好的融合了系统科学、社会经济学、建筑气候学等多门学科理论方法知识为一体,由此可见推动被动式建筑设计实施有利于促进我国社会经济的绿色可持续健康发展进步。
1实施被动式建筑设计的必要性
近年来,随着我国经济实力的迅猛发展与城市化工业化进程的显著加快,虽然取得了可观丰厚的经济利润,但是却是以牺牲自然生态环境资源为代价的,所以广大的人民群众对具有绿色环保特性的建筑需求呼声越来越高涨,被动式建筑设计在此背景下应运而生。被动式建筑设计更多的强调适应、亲近与重归自然而非战胜征服自然,它推崇在尊重自然客观物质规律的基础上充分发挥人的主观能动性,不是把建筑物当作静止孤立的建筑本体来看待,而是致力于把我国优秀的传统文化与具有鲜明代表性的地域特色融入到建筑中去,统筹兼顾好水文植被与风能太阳能等外在建筑物质之间的关系,为人们营造轻松舒适的生活居住环境,进而从根本上促进我国社会经济的又好又快健康发展进步。
2被动式建筑是绿色建筑的基础
2.1概念界定
虽然绿色建筑的概念推行已久,但是房屋建筑师在进行房屋设计的过程中并不会优先考虑能耗,在许多在职设计师的概念中,所谓的被动式设计只不过是建筑设计的一个现在很时兴的流派,所以在进行房屋设计时,并不会完全按照被动式设计的方式和概念进行房屋主体的设计,在房屋设计过程中,对于能耗和碳排放的问题,往往是排至于房屋结构安全之后的。关于节能方面的相关设计工作一般房屋建筑师在设计时会将该部分的责任推给暖通空调设计师,而房屋设计师自身只考虑房屋本身的美观和实用性在原来的结构层面不会为后来的节能设计进行让步和准备,这样一来,会严重影响后续节能工程的进行,因为在空间排布上本来的设计方案中没有相应的准备,所以需要工作人员在实际操作时,再根据实际情况进行选择,这样一来就会造成原始的设计方案和实际操作不同。这是目前在进行绿色建筑设计阶段,常见的问题也是影响后续节能减排工效果的主要原因。针对该问题,应该对设计师进行相应的培训,帮助企业在意识上和概念上,对于绿色建筑和被动式设计有新的认识。
2.2评估体系
目前我国的绿色建筑评估体系,在完成度上还处于较为简单的程度。在对房屋能耗评测时,能够依据的相关知识和规定太少,致使相关工作人员在进行工作时缺乏有关依据,造成相应的评估工作难以有效进行。针对这方面的问题,需要相关部门和从业人员积累过往的工作经验,并根据实际工作所需的要求进行实际的修改,对于工作人员所需的规范进行详细的制定,帮助工作人员在依法进行相关工作时有据可依,有据可循。
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3被动式建筑设计的方法
3.1整合与综合性相结合的设计方法
针对被动式建筑设计的方法来讲,最为典型突出的就是整合与综合性相结合的设计方法,它主要指的就是通过多种专业之间的配合与协作来做出对项目的全面认识与共同决策,项目的每一个利益相关者都是此目标与结果的创建者,整体设计强调的是生命周期成本而非前期成本。再者,整合与综合性相结合的设计方法以一种透明的管理制度来增强成员之间的信任度与项目的主人翁意识,避免工作相互扯皮推诿等不良现象,在降低项目投资成本的同时提升工作效率,鼓励设计人员的改革创新与优化升级,保护建筑场地的生态环境与生物多样性,做到能源效率的最优化设计,对废水与雨水实现再回收利用。
3.2传统文化继承的设计方法
被动式建筑设计中另一大常用的方法就是传承文化继承的设计方法,对待我国建筑文化要自始至终秉持“取其精华,弃其糟粕”的原则理念,维持好生态植物与建筑的动态平衡,构建错落有致的古典园林景观,可以适当程度的设置假山亭台以供观赏,做好建筑抗震性能与地热性能等方面的工作,相关的景观工程需要保留中国传统文化的浓厚色彩。此外,传统文化继承的设计方法还要求更好的与现代建筑技术完美的融合在一起,尤其在建筑的规模与建材的质地纹理等方面予以重视,同时还希望相关的设计人员不断提升自身的专业理论知识与实践操作技能来为被动式建筑的设计更好的出谋划策,进而为广大的人民群众构建良好的居住环境氛围。
4提升被动式建筑设计质量水平的有效策略
4.1加强自然采光、被动式采暖与降温通风在建筑中的运用
①就建筑体形来讲,不同气候区及不同功能的被动式建筑要求所塑造的建筑体形是不一样的,它还直接决定了室内通风气流的路线长度与光照的外表面积;②墙体、屋顶与地板等环节的保温也需要加强,避免因为渗透造成的热损失与导热造成的热损失等不良现象,而被动式的降温要充分利用晴朗夜间里的冷空气辐射与对流的方式进行降温;③自然采光在被动式建筑设计中也很重要,做好科学合理的采光规划,尤其是侧窗采光与天窗采光,致力于降低制冷负荷与电器照明维修费用的下降,使用较少的玻璃来达到最佳的采光效果。
4.2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与建筑体形主要集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照射到房间内,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那些需要频繁浇灌的植物,并且利用植物的蒸腾作用使得建筑周围制冷。
4.3围护结构
围护结构可以分为内围护结构与外维护结构两种不同类型,其中内围护结构主要指的是内门、楼板、隔墙,而外围护结构主要指的是外窗、屋顶和外门。围护结构的冷风渗透与热传导共同组成了建筑物的能源消耗,对此,在外围护结构中,应该对热流控制方面进行节能设计。
结论
对于当今世界而言,环境问题和能源问题是困扰全世界科学家的两个问题。考虑到我国现阶段的建筑行业,这一源自于德国达姆施塔特市的被动式建筑设计理念能够对我国建筑高耗能,不环保的问题有所针对性的解决,实现建筑能耗的节能减排。在实际要用过程中,我国建筑师需要对被动式建筑设计方法进行仔细地分析和研究,基于我国国情对其进行不断的发展和完善,进而给我国建筑行业的快速发展起到一定的推动作用。
参考文献:
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[3]宋硕,胡英,张亚举.基于地域性的被动式建筑设计策略研究[J].设计,2015,(17):68-69.
论文作者:李元元,刘亚哲
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月上
论文发表时间:2018/9/7
标签:被动式论文; 建筑论文; 建筑设计论文; 方法论文; 采光论文; 结构论文; 自然论文; 《建筑细部》2018年2月上论文;