浅谈被动式设计在绿色建筑设计中应用论文_张会民

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摘要:社会发展和技术进步为社会进步提供了更加全面的经济探索空间。我国拥有丰富的绿色建筑开发资源,在社会资源的利用中发挥着重要作用。建筑被动设计策略的发展和应用已逐步形成规模,为社会的绿色建设提供了更加完善的经济发展战略。结合我国绿色建筑被动设计策略的应用,分析了策略的实际应用。

关键词:被动式设计;绿色建筑;设计应用

1、前言

“被动式绿色建筑设计”的前提是设计师充分了解并尊重原有地区的环境状况,例如太阳光朝向、气候类型、湖泊、风向、植被种类等,在不使用机械设备和外部能源输入的情况下,能够依靠建筑本身的规划布局、体块构造、界面材料的设计,以适应并利用原有地区气候地理特点,来创造室内热环境的舒适及公共空间的互动,进而达到减少能源消耗的目的。

2、绿色建筑被动式设计策略的概述

2.1内涵

被动式设计与主动化设计是现代太阳能采暖设计中两种能源供应形势。从建筑设计的整体方向来看,被动式设计主要从能源供应的器材、能源供应的风向和供应的客观因素进行分析调节;主动式设计则是在内部空调系统中的调节。相比之下,被动式设计的建设领域更广,为我国现代社会的整体供应系统的完善提供了更广阔的发展空间。被动式设计进行太阳能转化中,可以达到对供应资源的综合应用,提高资源的应用率,实现现代资源的整合应用,实现我国现代社会资源应用效率的提升。

2.2特征

绿色建筑被动式设计为社会资源的优化应用提供更完善的应用发展渠道,结合被动式设计特征,对现代本土绿色建筑被动式的设计进行分析,将其基本特征进行总结分析,主要包括可持续特征和高效率性特征。实施绿色建筑被动式设计策略,可以将让太阳能的应用领域实现进一步拓展。在现有太阳能供应的基础上,实现现代资源应用的循环应用,保障太阳能资源的应用灵活性持续性,实现了现代建筑的水资源、材料资源的低损耗应用,具有可持续性的发展特征,被动式建筑资源的应用是符合本土绿色建筑的发展需求,是社会资源供应结构体系的未来发展趋势。

3、建筑被动式的设计策略

3.1总平面布置方式

在规划设计阶段,一般的设计偏重于功能布局,环境方面考虑的较少,局限于满足任务上的绿化率和水景等,而被动式绿色建筑设计更加强调风、热、声、光等舒适性指标,围绕环境性能进行绿色建筑设计过程,如以基于风环境的规划设计为例,首先需要确定风环境的舒适程度标准,再根据当地的气象数据中的合适的统计值作为衡量天平,再结合方案的模拟、推导、总结、反推等来确定理想的方案。设计合理通风可以保持室内空气清新,温度适宜,减少对空调设备的使用,从而降低建筑耗能能力和减少有害气体的排放。合理设计自然通风可采用以下方法:在夏季可以通过自然通风来驱散热量;在冬天可通过控制气流来降低室内热量的散失;充分利用建筑基地内的物质因素,以低成本方式创造良好的通风环境,如改变空气流动速度和流动方向,根据自然条件来合理布局建筑方向;利用建筑形体引导风向或阻挡风向,以改变风速。

3.2建筑的体型设计

建筑体型设计在建筑立面设计的前提条件,没有恰当的体量组合,就无法保证建筑各组成部分体量的大小比例恰当,即使建筑立面装饰再好也是徒劳的。为此,必须采用科学的建筑体型方式。目前,建筑体型方式有单一体型和组合体型。其中,单一体型的完整均衡程度较高,各组成部分体量的大小比例恰当,但是没有明显的主次关系。

无论采用哪一种建筑体型,进行建筑体型设计时都要注意各组成部分体量的联系和交接。因为各体量之间的交接对建筑外部形象有着直接影响,所以要根据建筑各部分体量的大小、形状等方面的对比来选择适合的连接方式。

3.3建筑外围护结构

建筑外围护结构包括遮阳设计,墙体设计等。遮阳设计:包括利用建筑自遮阳方式和利用遮阳构件等。如万科总部结合热环境性能模拟进行立面设计的典型案例,根据不同太阳辐射模拟,结合室内采光需求程度,将建筑立面遮阳体系分为全玻璃幕墙、水平固定遮阳等进行不同程度的立面遮挡。

墙体设计:为了给建筑室内提供舒适的热环境,墙体设计上有多种形式。例如,在诺恩堡比泰林冈公司行政办公楼设计中,在南侧的玻璃墙后面布置了一重织物墙,织物墙利用喷管由顶部向下喷水,构成了潮湿表面以蒸发降温。而在寒冷地区,在房屋主体南面墙经常会附加一个玻璃温室即附加的阳光间,而这个蓄热墙体一般有通风口或窗,这样太阳光通过二次传递到室内。

3.4建筑内部设计

中庭,边庭,采光井,通风井等对室内空间舒适性影响很大,处理好这些空间的自然通风、自然采光、隔热,对热环境的调控,建筑整体节能,环境的净化等起到积极的作用。如波兰华沙大学新图书馆中庭上部,由植物构架形成遮挡,运用绿色特殊材质的玻璃,阳光经植物构架反射进入中庭,再经过环绕在墙面上的蔓藤植物反射形成柔和的自然光。除了中庭,通风井的结合运用可以加强热压通风效果,在天津西部新城服务中心项目中,为了加强自然通风效果,在中庭南侧的景观电梯旁设置了热压通风井,通风井采用全玻璃材料,并将通风井顶端出屋面部分作为玻璃太阳房,成为太阳能自然接收装置,加热通风井顶部空气,使通风井的顶部和底部产生较大的温差,形成热压进行自然通风。

3.5立体绿化设计

室内如庭院、走廊等处根据平面特征与空间特点,采用不同的植物种植方式,改善室内的气候。室外则进行乔木灌木花草复合型种植,改变场地的生态环境,临近建筑立面的植物种植选择要考虑到夏季的遮阳和冬季增加光照的需求。建筑本身的绿化有屋面绿化与壁体绿化,作为与外界环境交接的缓冲地带,为室内创造舒适的生活环境。

3.6太阳辐射的控制与利用

太阳辐射对建筑的影响总是具有两面性的,一方面,冬季太阳辐射增加了建筑的得热,降低了采暖能耗,另一方面,夏季太阳的辐射热量又通过玻璃窗直接进入室内,增加了空调能耗,而太阳辐射热又是太阳能烟囱等被动式建筑构造形成自然通风的原动力,因此有效的被动式设计对太阳辐射要既控制又利用。例如一些利用建筑构造形成的固定遮阳设施就要既达到夏季遮阳目的,又不影响冬季日照。如图1所示的是一栋别墅南向利用挑檐进行遮阳,通过图7对当地不同季节太阳高度角和方位角分析,来确定(图1)中挑檐的尺寸设计恰好在夏季可起到遮阳作用,而冬季由于太阳高度角较低,因此又不影响目照。

图1

4、结语

总而言之,在运用被动式计划战略进行绿色建筑的构建过程中,建筑师应活泼自动的体现主观能动性,推动发明性能力得到充分的体现,进步建筑的绿色特色,并满意运用者的正常运用需要。我国在运用被动式计划战略构建绿色建筑的过程中,应从我国本乡的视点动身,进步建筑计划和构建的针对性和科学性,才可以推动绿色建筑的功用进行充分的体现,也才是推动我国建筑业完结长时间展开的关键。

参考文献

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论文作者:张会民

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期

论文发表时间:2019/7/15

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