夏热冬冷地区被动式建筑设计策略研究才

2015-11-25乌媛媛梁文奕张凯庆张璇

环球人文地理·评论版 2015年8期

乌媛媛+梁文奕+张凯庆+张璇

摘要：本文对夏热冬冷地区被动式设计策略进行了归纳与梳理，在设计中应用实践，主要探讨了本地区冬季保温策略和夏季防热策略。

关键字：夏热冬冷地区；被动式建筑设计；冬季保温；夏季防热

1.介绍

面对日益稀缺的自然资源，自然环境恶化的现状，建筑师在高技术帮助的同时，也开始探索传统建筑的生态智慧。“被动建筑设计”更倾向于后者，更多的采用“累积能量”的低材料和适应技术，为人类创造健康、舒适的工作环境，节能生活。被动式建筑设计策略旨在抑制室内环境的波动变化与外部世界，创造一个舒适的建筑室内热环境。

2.冬季保温策略

冬季室外温度较低，达到一个舒适的室内热环境，可以通过两种方式，一是为了避免室内到室外的热量损失，保温、外部世界的另一个原因是热量，采暖。

2.1.保温策略

冬季建筑的室内热损失主要在两个方面，一是通过散热信封（导热和辐射），第二个是由寒冷的空气进入室内的热量损失（热传导、对流）。因此，冬季施工保温性能取决于三个因素：一是区域结构和材料的热性能，其次是外围保护结构内外表面与室内和室外空气传热条件，三是建筑气密性的信封。因此，解决问题的保温方式主要有以下几个方面：

（1）建设规模的设计，尽量减少包络的面积；

（2）改善建筑热阻；

（3）为了避免水分，防止内部产生凝结；

（4）缓慢信封内外表面和传热的室内和室外环境；

（5）提高密封的信封，以防止渗透的不利影响；

（6）绝缘的关键部分。

2.2.建筑体形的设计

建筑在特定条件下的温度，多少总传热和建筑的面积直接的比率。减少信封的总面积，不仅减少了能源消耗和节省资金。形状系数是目前常用的形状控制指标之一，为了构建其表面积对体积的比值（S / V）跟踪以上，加热和冷却的重要指标之一。在相同的体积下，小S / V意味着墙面积较小，在夏天你也更少的辐射得热量，冬季热量损失较小的，更节能。因此，在构建高度必须的情况下，其平面形式的圆形系数最小，其时代广场，长方形。在炎热的气候条件下，应尽量减少S / V，这样我们就可以减少吸热。在寒冷的气候中，也应该减少S / V，保证最低热损失。

2.3.提高建筑热阻值

改善建筑热阻包括两个方面：建筑信封热阻，提高建筑室内空间和值对象。根据建筑节能要求的指数，室内和室外温度和内表面的温度允许计算值确定围护结构的热阻大小、围护结构热电阻，越大表明保温的性能越好，到户外通过围护结构热损失小，因此所需的围护结构必须确保实现节能传热系数的限制。我国《规范》规定，根据热惯性指数D值保留结构可分为四种类型，分别采取不同的室外计算温度，从而总热阻的不同的标准来调节保温性能。建筑是主要的再生器，改善建筑热阻在对象中，或者在特殊的回热器结构，可以有效地延缓冷却时间。

2.4.延缓外围护结构内外表面与室内外环境的热交换

尽管内外表面耐热性相应的值在不同的地方，但传热表面和材料属性的内在与外在的信封，信封内外表面和邻近的空气之间的温差气流速度。

2.5.提高外围护结构的气密性，防止冷风渗透的不利影响

冬季由于室外温度较低，室内和室外温差大，寒风透过门窗洞或其他开口进入室内，从而降低室内温度、室内温度波动对室内热环境造成负面影响；与此同时，当风外维护结构的表面，表面传热系数增加时，围护结构影响其绝缘性能。因此，在绝缘设计，应防止冷空气渗透，加强薄弱环节，如门窗的气密性。此外，建筑上的寒风压力越大，越有可能渗透到建筑，因此，应避免大面积外表面向冬季主导风向。同时，考虑从室内环境健康的角度来看，住房是有足够的气密性，还需要一个良好的透气性，可以通过窗口或开关风扇到空气中。

3.夏季防热策略

夏季室内过热的原因，一个是室外气候的影响，第二个是建筑内部热生产。室内热量的主要来源如下：

（1）高温通过室内和室外空气对流热量进入房间；

（2）通过一个阳光明媚的太阳辐射加热窗口直接进入室内；

（3）相邻建筑物和地面、路面反射辐射热和长波辐射；

（4）围护结构热。

（5）室内生产、生活和设备的余热。

因此，为了实现夏季炎热的目的，应该采取措施来减弱户外热作用，室外热量进入室内，尽量少使室内散发的热量迅速，以改善室内热环境。

3.1.隔热策略

太阳辐射热量的主要来源，热量主要来自三个方面。首先是阳光直接进入室内，室内墙壁、地板、家具和人体吸收，导致室内温度；二是阳光建筑外表面，导致建筑外表面温度，热量通过信封进入室内；第三是阳光在对象，如室外地面，周围的建筑物，使其温度、热辐射对建筑物。针对这些热增量方式，目前主要有以下几种被动策略：

（1）建筑遮阳；

（2）提高表面（不透明）反射率；