摘要:被动式寒冷地区工厂，可以对能耗降低做到有力控制，能够通过合理运用自然环境缓解建筑对环境带来损坏，达到构建生态绿色建筑城市的发展要求。被动式节能设计的工厂提供了新的发展方向，本文就此展开讨论。
关键词:绿色建筑;被动式节能;设计
一、工厂被动式节能设计的意义
工厂被动式节能建筑设计的运用还能提升环境效益。被动式节能设计通过采用环保材料，有效改善建筑物内部的各项指标:包括温度、湿度、采光、空气循环等，这些指标的改善大大提高了建筑物的使用舒适性和使用人群的体验，同样建筑中最大程度使用的节能材料也可以减少有害烟尘气体的排放，对环境保护起到积极作用。
二、被动式节能建筑的主要特征
(1)可再生资源被普遍运用于寒冷地区绿色工厂使用的建材和能耗设施利用中，避免在建筑物经济投入上的浪费。
(2)被动式节能建筑能通过对周边环境的利用来弥补自身能耗的损失。
(3)在设计时与周边环境进行融合。
三、寒冷地区绿色工厂被动式节能设计要点分析
3.1工厂的布局
对建筑物内的各个功能区进行合理的设置和布局，引用自然风通风确保空气流通;工厂物的选址应当尽量在地势平坦的向阳基地，确保每幢相邻建筑之间通过适当的保留间距以获得充足的太阳光照。寒冷地区因为特殊日照及气候条件的限制对工厂物设计朝向也提出了特殊需求，最佳方向为是正南东西偏向十度以内范围，在此范围内能满足光照的要求。
3.2工厂的选址
寒冷地区工厂要达到后期的节能效应首先需要对选址要做科学考虑。综合考虑气候地貌等自然因素的影响，我们认为如果建筑物所处位置的西北方向有茂盛树林或者天然山坡是比较理想的选择，因为该种地貌可以实现御寒屏障功能，是工厂选址的理想场所。
3.3设计内容
建筑物被动式节能设计的主要内容包含外户设计、建筑物朝向选择、建筑整体布局构建、建筑物的体型以及建筑物室内布局等，此外建筑物的采光通风以及遮阳设计等都是设计的主要内容；此外，建筑物的选材，包括墙体材料、门窗传热系数、保温材料种类的选择以及断桥热的处理等。
3.4工厂的建筑形态及功能应用
地处寒冷区域的工厂的建筑形态，会直接影响到建筑物节能性能.在寒冷地区的冷空气通常来自于建筑物东北以及西北方向，因此要严格控制建筑物开窗位置和开窗面积;对于建筑物的屋顶尽量采用规整的形态，通过增加南面屋顶的面积减少北面屋顶的面积方法通过调整建筑物结构使之接收到更多的太阳能辐射热量。
四、工厂被动式节能设计的技术要点
4.1建筑屋面保温层防水层位置置换
建筑屋面的倒置是指通过改变传统建筑屋面构造达到节能目的。在传统屋面的建造中，保温层位于防水层的下部，但经过研究表明，将两层的位置进行倒置对节能效果是一个很大的推进，但是此种设计对保温层的材料透水性提出了更高的要求。
4.2门窗节能设计
建筑物的门窗是能耗损失的重要路径，因此我们在寒冷地区公共建筑设计中应该尽量降低窗墙比，减少窗户比重。
4.3住宅外墙的节能设计
基于外墙面积占到建筑物面积的60%以上，外墙上的能耗损失占到建筑物总能耗损失的40%以上，因此控制工厂外墙体系的保温隔热系数非常重要。采取的技术手段可以通过在建筑墙体结构层的外侧设置保温层与外饰面形成空气层结构也能对保温层形成更好的保护。
4.4工厂的周边绿化设计
被动式节能设计还有一种重要的应用是在建筑上使用墙体绿化，这是一种具有占地面积小，以建筑的垂直立面为载体的新型绿化形式。这种绿化形式的生态效能非常高，对工厂的能耗降低有着重大的推进作用。
4.5工厂的自然通风
工厂的被动式节能设计中保证通风条件是重要因素。我们在场地设计中，通过各种技术手段避免冬季风向形成90°夹角，削减不利风向对建筑物的影响程度。此外，通过立面风压分布情况同步设计开启扇机构运用;同时结合竖井通风，地道通风等手段达到节能目标。
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5实例分析——森鹰二期被动式项目
5.1、项目简介：
本项目由双城市森鹰窗业有限公司开发，项目建成后将成为世界最大、中国第一座被动式工厂。本项目由办公楼、生产车间、仓库和门卫室组成。
5.2办公楼部分：
1.外墙保温技术，300厚EPS巴斯夫（BASF）Neopor石墨聚苯板(导热系数：0.030W/(m2•k)分二层铺设按规范要求设置防火隔离带（A级不燃防火岩棉板导热系数：0.040W/(m2•k))，增加一道绝热密封层。属于开放式幕墙体系。使外墙传热系数小于0.125w/(㎡.k)；
2.屋顶保温技术，400厚XPS挤塑聚苯板分四层铺设，按规范要求设置防火隔离带，增加一道绝热密封层。
3.±0.000以下室外外墙保温采用防水保温技术，避免热桥产生，选用XPS挤塑聚苯板至基础低标高-2.350，内侧选用涂膜防水层；
4.节能门窗技术：外窗及门采用传热系数小于0.6w/(㎡.k)的被动门窗，该窗由公司自行生产。
5.建筑物自然通风技术：合理利用自然通风，过渡季节或休息日，自动打开采光井侧面天窗，热气流上行，建筑物内形成自然通风效应，降低能耗；
6.进出建筑物的管道，采用无热桥处理技术，避免了在建筑物内的结露霉污现象；
7.屋顶光伏发电技术，提供生产生活用电。
8.雨水收集系统。
5.3生产车间部分：
1、车间地面保温做法：
车间地面碎石垫层施工完成后采用40mm厚XPS挤塑聚苯板保温（导热系数：0.029W/(m2•k)，隔气层采用PE膜卷材。
2、车间屋顶保温做法：
总厚度420㎜厚，一层密封层+240mm厚岩棉板+180mm厚XPS挤塑聚苯板，使屋顶传热系数小于0.100w/(㎡.k)。
3、车间墙体外墙保温做法：
总厚度380㎜厚，一层密封层+220mm厚岩棉板+180mm厚XPS挤塑聚苯板，外墙传热系数小于0.125w/(㎡.k)，属于开放式幕墙体系。
4、车间基础保温做法：
基础-800以下采用160mm厚XPS挤塑聚苯板保温（导热系数：0.029W/(m2•k)，避免热桥产生；
5、车间窗：
窗采用森鹰Passive160被动式窗认证产品Uw=0.6w/m2•k，4mm钢化low-e玻璃+14mm氩气+4mm钢化low-e玻璃+14mm氩气+4mm钢化+14mm氩气+4mm钢化low-e玻璃
5.4、被动式工厂项目建设节点概述-新风系统
1、新风和排风系统采用高效热回收技术，机组采用效率高、技术成熟的转轮热回收方式，效率在75%以上。本项目新风机组单台处理风量达到5000m3/h,截止日前在工厂类新风换热机组是最大的。
2、鉴于本项目位于严寒地区，为了充分保障系统安全运行，新风采用耐低温介质预加热系统。彻底杜绝了机组由于各种因素（机械、误操作等）被冻坏的可能。
此项目特邀请德国被动式研究院（PHI）认可的专业检测机构-德国屋大夫CEO、新风工程师迈克尔.梅耶进行检测并顺利通过。
6结语
综上所述,低碳环保概念已经深入到我们生活的各个方面，对于寒冷地区公共建筑建设而言，采用被动式节能技术能够更好的满足生态节能的需求和广大市民对生活品质的要求，因此有至关重要的意义。
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.
论文作者:李广源
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
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