被動(dòng)式節(jié)能措施的能耗影響
被動(dòng)式節(jié)能的建筑，主要是指不依賴(lài)于建筑設(shè)備，完全通過(guò)建筑自身的場(chǎng)地、空間、形式以及構(gòu)件的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的方式。它的核心主要是在于降低建筑自身對(duì)于能源的需求。
現(xiàn)在有一個(gè)觀(guān)點(diǎn)是，只要是最終能源，如采暖能源每年不超過(guò)15千瓦時(shí)每平方米，基本能耗不超過(guò)120千瓦時(shí)每平方米，只要達(dá)到這個(gè)能耗水平就可以被評(píng)為被動(dòng)節(jié)能房。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)主要采取四個(gè)方面的技術(shù)措施：第一是把建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能大幅度提高；第二是要保證建筑的良好氣密性功能；第三是采用帶熱量回收功能的新風(fēng)系統(tǒng)；第四是采用低熱負(fù)荷的采暖方式，把建筑的采暖能耗需求降到很低的程度再考慮怎么采暖。
在荷蘭某舊建筑改建案例中，墻體包括屋頂采用了比較厚的保溫材料，大概有20公分以上的保溫層厚度，同時(shí)采用高性能的外窗，傳熱系數(shù)可以到0.7，玻璃采用三層的中空玻璃，窗框也是有保溫夾層的木窗框，傳熱性能得到了很大的提高。
在提高了建筑物的整體圍護(hù)性能之后，采暖方式是通過(guò)預(yù)熱新風(fēng)給建筑提供采暖的熱源形式，主要設(shè)備放在了建筑的閣樓上，提升的熱源是通過(guò)太陽(yáng)能集熱器儲(chǔ)存到蓄水罐，再來(lái)經(jīng)過(guò)預(yù)熱新風(fēng)進(jìn)行提升，讓新風(fēng)給房間提供采暖熱源，保持房間溫度。經(jīng)過(guò)實(shí)地觀(guān)測(cè)，在沒(méi)有采暖設(shè)備的情況下，冬天的室內(nèi)溫度基本可以達(dá)到18℃，室外的冬季氣溫應(yīng)該是-5℃。這套設(shè)備還可以跟廚房的余熱回收結(jié)合起來(lái)。世博會(huì)德國(guó)漢堡館采用的就是被動(dòng)房的理念，該館在建設(shè)過(guò)程中，也是采用了比較厚的保溫層做法。外窗傳熱系數(shù)更高，達(dá)到0.6，模擬室外-10℃，室內(nèi)基本上可以接近20℃左右。
被動(dòng)式節(jié)能措施對(duì)建筑節(jié)能具體起到什么作用？以建筑朝向和建筑的窗墻比為調(diào)整對(duì)象，如果設(shè)計(jì)要求提高了，會(huì)有一些什么影響？通過(guò)簡(jiǎn)化的模型實(shí)驗(yàn)，得出一些結(jié)論。北京地區(qū)進(jìn)行節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，第一，隨著建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能的不斷提高，不同朝向房間的采暖能耗相對(duì)差值不斷增大，改變房間朝向?qū)Σ膳芎挠绊懽兊酶@著；第二，隨著建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能的不斷提高，窗墻比的增大對(duì)南向房間的采暖能耗影響由不利逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣�，并且有利程度越�?lái)越高。
現(xiàn)代建筑的遮陽(yáng)應(yīng)用
遮陽(yáng)在現(xiàn)代建筑節(jié)能領(lǐng)域起到越來(lái)越重要的作用。相關(guān)資料表明，窗戶(hù)遮陽(yáng)節(jié)約能耗約是建筑能耗的10%到24%，但用于遮陽(yáng)的建筑投資不足2%，效益顯而易見(jiàn)。
隨著建筑技術(shù)日趨成熟，現(xiàn)代建筑遮陽(yáng)成為發(fā)展趨勢(shì)，功能也是復(fù)合發(fā)展。具體的表現(xiàn)為三個(gè)主要的發(fā)展方向：遮陽(yáng)的表皮化、多樣化和與建筑一體化的設(shè)計(jì)。
遮陽(yáng)的目的，主要是阻斷直射陽(yáng)光透過(guò)玻璃進(jìn)入室內(nèi)，防止陽(yáng)光過(guò)分照射和加熱建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，防止眩光，并減少傳入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱量，以消除或緩解室內(nèi)高溫，降低空調(diào)的用電量。因此針對(duì)不同朝向在領(lǐng)域設(shè)計(jì)中采取適宜合理的遮陽(yáng)措施是改善室內(nèi)環(huán)境、降低空調(diào)能耗、提高節(jié)能效果的有效途徑。
由于建筑表皮不再是簡(jiǎn)單的內(nèi)外空間分割，其功能變得日益復(fù)雜，要具有諸如遮陽(yáng)、采光、通風(fēng)、保濕等功能。依據(jù)遮陽(yáng)層的表皮劃分，其一是外遮陽(yáng)，分為水平、垂直、綜合等。而固定遮陽(yáng)往往考慮使用的比較多，此外還有混凝土遮陽(yáng)。
外遮陽(yáng)的優(yōu)點(diǎn)是太陽(yáng)輻射在遮陽(yáng)層上所產(chǎn)生的熱量停留在建筑外部，散熱性好，缺點(diǎn)是保護(hù)維護(hù)比較難。具體而言，現(xiàn)在建筑遮陽(yáng)設(shè)計(jì)的表面，對(duì)建筑造型起了很大的影響。外遮陽(yáng)能有效地減少建筑得熱，但效果與遮陽(yáng)結(jié)構(gòu)、材料、顏色等密切相關(guān)，同時(shí)也存在一定的缺陷。由于直接暴露在室外，不僅使用過(guò)程中容易積灰、不易清洗，而且還要考慮風(fēng)、雨等帶來(lái)的腐蝕作用。
內(nèi)遮陽(yáng)方面，可取的樣式比較多，效果卻不如外遮陽(yáng)好，內(nèi)遮陽(yáng)裝飾反射部分陽(yáng)光、吸收部分陽(yáng)光、透過(guò)部分的陽(yáng)光，而外遮陽(yáng)只有透過(guò)那部分陽(yáng)光會(huì)直接到達(dá)窗玻璃外表面，并有部分可能形成冷負(fù)荷，盡管內(nèi)遮陽(yáng)同樣可以反射掉部分陽(yáng)光，但吸收和透過(guò)的部分均變成了室內(nèi)的冷負(fù)荷，只是對(duì)得熱的峰值有所延遲和衰減。但因構(gòu)件位于室內(nèi)，便于維護(hù)和清潔。此外，較為廣泛運(yùn)用的雙層皮常將遮陽(yáng)層置于兩個(gè)建筑表皮層之間，雙層玻璃間形成的空氣層與可調(diào)節(jié)遮陽(yáng)層共同作用，滿(mǎn)足建筑的遮陽(yáng)、自然通風(fēng)和自然采光要求。在雙層皮結(jié)構(gòu)中，遮陽(yáng)體被外層的玻璃保護(hù)起來(lái)，避免風(fēng)雨的侵蝕。
第二個(gè)趨勢(shì)是遮陽(yáng)的功能多樣化，當(dāng)前作為可調(diào)節(jié)遮陽(yáng)層或建筑表皮上可調(diào)節(jié)遮陽(yáng)構(gòu)件，功能已經(jīng)超過(guò)了遮擋太陽(yáng)輻射的這一單一功能，向多功能發(fā)展。如引導(dǎo)自然光產(chǎn)生地能、防塵、安全防護(hù)等。
以導(dǎo)光遮陽(yáng)板為例，這種導(dǎo)光遮陽(yáng)板，不僅能夠拒絕太陽(yáng)能量的侵入，也可以影響室內(nèi)的自然采光。具體做法是將遮陽(yáng)板向陽(yáng)部分做成具有反射能力的光面，通過(guò)一定的物理折射方式，使其在遮擋光線(xiàn)的同時(shí)又能按需要折射太陽(yáng)光。
還有光電遮陽(yáng)板，將太陽(yáng)能光電與可調(diào)節(jié)遮陽(yáng)板結(jié)合，構(gòu)成復(fù)合功能的太陽(yáng)能綜合利用裝置。不斷調(diào)節(jié)角度的遮陽(yáng)板追蹤太陽(yáng)光線(xiàn)，最大限度地吸收太陽(yáng)能。此外隨著多功能材料的出現(xiàn)，具有特殊性能的遮陽(yáng)產(chǎn)品也隨之出現(xiàn)，如利用具有控制陽(yáng)光特性的夾層玻璃做遮陽(yáng)構(gòu)件，不僅可以減少陽(yáng)光穿透的能量，還可以減弱使人眩目的太陽(yáng)可見(jiàn)光。
在與建筑一體化方面，整體遮陽(yáng)與傳統(tǒng)的針對(duì)采光口的遮陽(yáng)形式二者各有千秋。對(duì)于辦公建筑而言，整體遮陽(yáng)有利于控制建筑立面的整體效果以及智能化整體控制。而對(duì)于玻璃幕墻，整體遮陽(yáng)往往采用雙層表皮，形成空氣間層，起到熱緩沖的作用。同時(shí)，整體遮陽(yáng)會(huì)對(duì)建筑采光、通風(fēng)有一定的影響。單獨(dú)控制的遮陽(yáng)系統(tǒng)由于具有靈活性的特點(diǎn)，這方面受到的影響較小。設(shè)計(jì)師需要根據(jù)不同的需求來(lái)進(jìn)行選擇，以達(dá)到使用和節(jié)能的平衡。
建筑遮陽(yáng)是一項(xiàng)傳統(tǒng)的形式和構(gòu)配件，發(fā)展至今已形成頑強(qiáng)的生命力，說(shuō)明它具備一定的實(shí)用性，遮陽(yáng)的成功應(yīng)是建筑設(shè)計(jì)的構(gòu)思源泉之一，但我們不能盲目模仿、引進(jìn)其他建筑案例中成功的遮陽(yáng)概念和結(jié)構(gòu)配件，而應(yīng)該根據(jù)具體情況，區(qū)別對(duì)待，同時(shí)現(xiàn)代建筑遮陽(yáng)形式需要考慮建筑方位、建筑高度的制約性以及建筑所處的地理位置等多方面問(wèn)題。
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