淺析揚(yáng)州地區(qū)被動(dòng)式建筑的發(fā)展

趙麗華 鮑 牛 鐘愛(ài)軍

（揚(yáng)州職業(yè)大學(xué) 江蘇 揚(yáng)州 225127）

淺析揚(yáng)州地區(qū)被動(dòng)式建筑的發(fā)展

趙麗華 鮑 牛 鐘愛(ài)軍

（揚(yáng)州職業(yè)大學(xué) 江蘇 揚(yáng)州 225127）

被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)本質(zhì)在于以人為中心，努力通過(guò)建筑設(shè)計(jì)的改變來(lái)提高人們生活的質(zhì)量，既要實(shí)現(xiàn)建筑功能也要實(shí)現(xiàn)能源保護(hù)，使人類社會(huì)得到可持續(xù)性發(fā)展。揚(yáng)州積極學(xué)習(xí)近年來(lái)的國(guó)內(nèi)外被動(dòng)式建筑的技術(shù)要點(diǎn)，在本土被動(dòng)式建筑實(shí)踐上得到發(fā)展，揚(yáng)州地區(qū)在建筑設(shè)計(jì)和建筑施工技術(shù)應(yīng)用方法上面的積極探索得到良好社會(huì)效益。

被動(dòng)式；建筑設(shè)計(jì)；揚(yáng)州；技術(shù)升級(jí)

大約20 多年前,在美國(guó),一名建筑師巴魯克·吉沃尼最早提出被動(dòng)式低能耗建筑設(shè)計(jì)這個(gè)名詞。這種設(shè)計(jì)方法關(guān)注強(qiáng)調(diào)建筑周圍的氣候因素、其他建筑設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建筑設(shè)計(jì)過(guò)程和結(jié)果是盡可能減少能源消耗。

“被動(dòng)房”原理理解起來(lái)并不是很復(fù)雜，“被動(dòng)房”通過(guò)提高建筑內(nèi)外保溫隔熱和提高建筑物的氣密性能，有時(shí)候需要通過(guò)新風(fēng)系統(tǒng)對(duì)熱冷進(jìn)行循環(huán)回收，打造出典型的舒適“夢(mèng)想房”，并實(shí)現(xiàn)熱循環(huán)回收，建筑節(jié)能的環(huán)保節(jié)能效果[1]。德國(guó)于 1988年首次提出“被動(dòng)房”的概念。有的時(shí)候在中國(guó)被翻譯為“無(wú)源房”，即在非極端寒冷的天氣，不用“有源的供暖和空調(diào)系統(tǒng)仍可擁有舒適的室內(nèi)小氣候。在建筑通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失和通風(fēng)熱損失最小化的情況下，采用高效熱回收通風(fēng)設(shè)施不僅給建筑提供足夠的新鮮空氣，還可以通過(guò)對(duì)新鮮空氣后加熱或后制冷來(lái)滿足制冷或采暖的需求。[2]”在極端寒冷的天氣下，使用很少的輔助能源，通常消耗極少可再生能源滿足室內(nèi)舒適性要求。它的核心思想與綠色建筑是一致的，綠色建筑是指在建筑設(shè)計(jì)建筑施工建筑使用等等各個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)，努力節(jié)約資源，節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、保護(hù)環(huán)境和減少污染，總之建筑生產(chǎn)過(guò)程對(duì)自然的負(fù)面影響降低到最低。

在中國(guó)，世博會(huì)上展出了德國(guó)漢堡之家，這個(gè)建筑被人為是是中國(guó)第一座經(jīng)過(guò)認(rèn)證的被動(dòng)式建筑，這個(gè)建筑具有社會(huì)導(dǎo)向性，對(duì)于推動(dòng)國(guó)內(nèi)節(jié)能建筑發(fā)展，具有一定的示范作用，但是總體水平我國(guó)的被動(dòng)式低能耗建筑還在起步階段

揚(yáng)州地處江蘇省中部，近年來(lái)?yè)P(yáng)州房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)投資保持平穩(wěn)增長(zhǎng)。實(shí)現(xiàn)建筑總產(chǎn)值增長(zhǎng)同時(shí)，環(huán)境污染問(wèn)題是與建筑工業(yè)化相伴而生的。作為聯(lián)合國(guó)最適合人居的城市也同樣受到霧霾等氣候污染變化的影響。無(wú)論是設(shè)計(jì)單位還是施工單位乃至政府監(jiān)控，都更關(guān)注揚(yáng)州建筑可持續(xù)發(fā)展的建筑問(wèn)題。

近年來(lái)?yè)P(yáng)州的建筑施工單位積極參考?xì)W洲對(duì)“被動(dòng)房”的定義，在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上積極進(jìn)行實(shí)踐，在揚(yáng)州地區(qū)用實(shí)際行動(dòng)實(shí)施綠色建筑理念，近期項(xiàng)目有正在建設(shè)的揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)大學(xué)生活動(dòng)中心項(xiàng)目，該項(xiàng)目用具體行動(dòng)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式建筑模式。江蘇省-揚(yáng)州大學(xué)生活動(dòng)中心，該項(xiàng)目公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)權(quán)衡判斷計(jì)算報(bào)告如下: 體型系數(shù)S設(shè)計(jì)建筑0.13，參照建筑0.13。屋頂傳熱系數(shù)K [W/(m2·K)]設(shè)計(jì)建筑為 0.60，參照建筑0.60。外墻（包括非透明幕墻）傳熱系數(shù)K [W/(m2·K)]設(shè)計(jì)建筑0.73，參照建筑0.80。底面接觸室外的架空或外挑樓板傳熱系數(shù)K [W/(m2·K)]設(shè)計(jì)建筑為0.78，參照建筑為0.80。地下墻熱阻R[(m2·K)/W]設(shè)計(jì)為1.26，參照數(shù)據(jù)為1.20。地面熱阻R[(m2·K)/W]設(shè)計(jì)為1.25，參照數(shù)據(jù)為1.20。

通過(guò)計(jì)算得出：耗冷耗熱量(kWh/㎡)為101.04，參照建筑為102.61。耗冷量(kWh/㎡)為45.94，參照參數(shù)為46.34。耗熱量(kWh/㎡)為55.10，參照系數(shù)為56.28。依據(jù)是江蘇省《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DGJ32/J96-2010）第3.7.1，結(jié)論是滿足了要求：設(shè)計(jì)建筑的能耗不大于參照建筑的能耗。經(jīng)過(guò)綜合權(quán)衡得出判斷結(jié)論：窗墻比超標(biāo)時(shí)，屋面K墻體K窗戶K達(dá)標(biāo)。外墻K超標(biāo)時(shí)，屋面K和外窗K達(dá)標(biāo)。屋面K滿足不超標(biāo)。窗和外墻的傳熱系數(shù)不得同時(shí)超標(biāo)，窗的遮陽(yáng)和傳熱系數(shù)不得同時(shí)超標(biāo)，以上兩項(xiàng)都滿足。綜合權(quán)衡：該工程滿足檢查項(xiàng)目。

該項(xiàng)工程可以說(shuō)是揚(yáng)州被動(dòng)式建筑一個(gè)典型案例，因?yàn)闅W洲對(duì)“被動(dòng)房”的定義中實(shí)現(xiàn)被動(dòng)房的主要設(shè)計(jì)理念和技術(shù)應(yīng)用的基本原則包括：

(1) 建筑物形體緊湊，體系系數(shù)小，單棟建筑的體型系數(shù)宜為 0.8，多層住宅樓(不高于4層)宜為0.4，高層建筑盡量不超過(guò)0.2；

(2) 非透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能卓越，傳熱系數(shù)≤0.15W/ (m2·k)；

(3) 采取氣密性措施，空氣滲透率達(dá)到n50≤0.6/h；

(4) 通過(guò)有針對(duì)性的朝陽(yáng)布置建筑物和窗戶朝向（考慮遮陽(yáng)），被動(dòng)式利用太陽(yáng)能光照替代人工照明并在冬季利用太陽(yáng)能得熱；

(5) 采用機(jī)械通風(fēng)保持室內(nèi)的濕度、空氣衛(wèi)生。在保溫和建筑氣密性十分優(yōu)越的情況下，當(dāng)建筑采暖負(fù)荷峰值不超過(guò)10w/m2，帶有熱回收的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)就可以滿足室內(nèi)采暖需求剩余的采暖需求，熱回收設(shè)備的效率達(dá)到80%以上；

(6) 利用可再生能源提供輔助采暖和制冷，如太陽(yáng)能、淺層地?zé)岬萚3]。

在被動(dòng)式建筑關(guān)鍵技術(shù)中提出要關(guān)注利用可再生能源系統(tǒng)，可再生能源采暖系統(tǒng)包括太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)和淺層地能熱泵采暖系統(tǒng)。歐洲很多采用地源熱泵技術(shù)輔助太陽(yáng)能系統(tǒng)為低能耗建筑供熱或被動(dòng)房輔助供熱。地源熱泵的末端采暖系統(tǒng)通常是輻射式采暖系統(tǒng)如地板輻射采暖系統(tǒng)或樓板埋管系統(tǒng)。

被動(dòng)式建筑的關(guān)鍵技術(shù)中提到了太陽(yáng)能的利用,而這個(gè)方面揚(yáng)州具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，江蘇是全國(guó)太陽(yáng)能的重要產(chǎn)區(qū)，而揚(yáng)州又是江蘇的晶硅生產(chǎn)基地，現(xiàn)在揚(yáng)州已經(jīng)建設(shè)了將太陽(yáng)能置于屋頂?shù)挠?jì)劃，許多項(xiàng)目列入其中，例如揚(yáng)州大學(xué)附屬中學(xué)太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目，揚(yáng)州市體育館太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目，揚(yáng)州國(guó)際展覽中心太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目，揚(yáng)州的被動(dòng)式建筑發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

揚(yáng)州市政府在揚(yáng)州建筑行業(yè)的不斷發(fā)展?fàn)顟B(tài)下,作出有利政策便于引導(dǎo)揚(yáng)州本地建筑行業(yè)發(fā)展目標(biāo)，從而全面提升揚(yáng)州建筑室內(nèi)外環(huán)境，大大緩解決揚(yáng)州在城市化進(jìn)程中消耗能源的壓力和溫室氣體減排的壓力；改善原來(lái)建筑的粗放式施工，同時(shí)促進(jìn)建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代；實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約和可持續(xù)發(fā)展 。

2014年4月“揚(yáng)州市建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目”中的揚(yáng)州市建筑能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心及揚(yáng)州市人大辦公樓等26個(gè)分項(xiàng)計(jì)量項(xiàng)目順利通過(guò)了省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳組織的驗(yàn)收。揚(yáng)州市成為江蘇省第六個(gè)通過(guò)能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目驗(yàn)收的省轄市。

結(jié)論

目前,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部提出：“加強(qiáng)中德超低能耗綠色建筑技術(shù)研究和試點(diǎn)示范，促進(jìn)建筑節(jié)能與綠色建筑深入發(fā)展?？偨Y(jié)中德秦皇島和哈爾濱示范工程經(jīng)驗(yàn)，有序擴(kuò)大試點(diǎn)范圍和試點(diǎn)建筑種類”。擴(kuò)大更高水平節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施范圍，研究啟動(dòng)“建筑能效提升工程”。

因此，作為從業(yè)人員承擔(dān)著現(xiàn)階段中國(guó)建筑可持續(xù)性發(fā)展的理念,積極探索新的建筑設(shè)計(jì)方法和建筑施工技術(shù)，研究出被動(dòng)式建筑實(shí)現(xiàn)的可能性。這是新時(shí)期建筑行業(yè)發(fā)展必然的趨勢(shì)。對(duì)于被動(dòng)式建筑,從社會(huì)個(gè)體到政府機(jī)關(guān)都應(yīng)該有所作為，大家都要行動(dòng)起來(lái),引導(dǎo)揚(yáng)州建筑行業(yè)轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)觀念，使建筑更加關(guān)注人與環(huán)境的和諧發(fā)展，進(jìn)一步豐富建筑的可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵。

[1]曹和勛,被動(dòng)建筑的節(jié)能可能性和設(shè)計(jì)技術(shù),門窗,2014（12）

[2]劉令湘,《無(wú)源房屋》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010

[3]彭夢(mèng)月,歐洲超低能耗建筑和被動(dòng)房的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)及實(shí)踐,《建設(shè)科技》,2011（05）

G322

B

1007-6344（2016）10-0229-01

2016年揚(yáng)州市科協(xié)軟科學(xué)項(xiàng)目。