被動式建筑發展相關問題探討

張會

保定市卓越建筑節能檢測評估有限公司

被動式建筑發展相關問題探討

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隨著建筑行業的不斷發展，建筑節能減排以及環境問題也是越來越受到人們的關注，被動式建筑概念的出現及其發展應用，使得建筑在能源消耗的解決方面出現了新的途徑。本文針對被動式建筑發展中的相關問題，對被動式建筑的概念、被動建筑技術特征、被動式建筑發展障礙因素以及被動式建筑發展策略等方面做簡要分析探討。

被動式建筑；技術特征；障礙因素

引言

隨著社會的飛速發展和物質文明程度的不斷提升，地球資源被過度的開采，自然環境的不斷惡化以及人類要面臨的能源危機等問題越加嚴峻，人類的生存與能源短缺之間的矛盾也越加明顯。就我國的社會商用總能源消耗的情況可以發現，建筑行業的能源消耗比例占較大一部分。在嚴峻的形勢下，建筑行業發展中的節能問題也是得到了社會的重點關注。針對建筑節能的研究中，德國建筑師Feist博士首先提出了“被動式建筑”的設計理念，而后在我國也陸續出現了對被動式建筑節能的研究。本文針對我國對被動式建筑的研究以及發展中的相關問題做簡要的分析探討。

1　被動式建筑的概念

被動式建筑指的是通過自然采光和通風、太陽能輻射等被動節能技術手段，并且結合房屋高效節能的維護結構而建造成的較低能耗的一類建筑。被動式建筑低能耗的設計方法理論的應用，可以創造室內較舒適的環境，同時被動建筑的設計理論對建筑室內微氣候與室外氣候的研究也起到指導的作用。我國現如今的多數建筑的室內溫度的設計一般是通過空調、采暖、通風等主動式的建筑溫度控制手段，并遵循穩態熱平衡的設計理論來實現室內溫度環境的相對平衡，但是建筑主動式的調節方法使得室內的微氣候與室外的氣候有所阻隔，是一種不健康又消耗能源的調節方式。在我國有部分地區完全可以采用被動式的節能技術，通過合理的自然采光通風、太陽能采暖的技術手段充分利用自然環境的冷和熱，使室內溫度保持在人體需要的舒適溫度狀態。這種建筑的設計理念就是被動式建筑低能耗設計的理念。

2　被動建筑的技術特征

2.1維護結構的保溫性

建筑的維護結構主要包括外窗、墻體、屋面，在被動式建筑的建造和設計過程中，維護結構的保溫性能的加強是節能的重要技術手段。依據德國被動式建筑的標準，建筑的外墻體與屋面的傳熱系數不大于0.15W/（m2·K），而現在一般常用的巖棉和擠塑聚苯板等保溫材料的導熱系數為0.4W/（m2·K），距離被動式建筑保溫傳熱系數的要求還存在一定的差距；被動式建筑對保溫材料的連接位置也有一定的要求，窗洞口以及窗和墻體的連接部位的保溫體系必須具有連續性，防止冷橋的熱量散失和熱橋效應；外窗的傳熱系數不大于0.8W/（m2·K），同時還要滿足建筑采光的需求。被動式建筑在維護結構保溫性方面的要求較為嚴格，現在我國被動式建筑的發展在維護結構保溫性能方面有待進一步深入研究。

2.2建筑的氣密性

為滿足被動式建筑氣密性方面的設計要求，在被動式建筑中可以打開的窗扇的數量是較少的，從而形成一個室外氣候對室內微氣候干擾較小的獨立系統。被動式建筑這種獨立式的系統具有隔絕室內外空氣相互流動的作用，實現了冬季建筑內的熱量流失減少，減少夏季建筑內熱量的增加。在被動式建筑的氣密性上有一條推薦執行的標準，通過對建筑的氣密性進行測試，在室內外50Pa的壓力差條件下，建筑室內外的換氣次數不大于0.6次/時。對于氣密性的要求在全世界的被動式建筑的建設研究中還是一個較高的挑戰。

3　被動式建筑發展的障礙因素

3.1被動式建筑研究工作不足

被動式建筑實質上是通過很少的熱量或冷氣的供應，建筑物在一定的環境氣候以及太陽輻射的條件下，依靠建筑物自身的運行使得室內空氣濕度、溫度以及氣流等保持在一個滿足人們生活工作所需的穩定狀態。當然，這種被動式建筑的設計必須要相應的建筑研究工作的配合，對室內外設計科學數據的研究、熱工設計理論的研究和室內外風場計算方法的研究等基礎研究工作上存在著很大的不足，以致國內被動式建筑的設計缺少基礎學科依據，建筑的設計標準不健全，從而阻礙了我國被動式建筑的發展。

3.2被動式建筑成本高

被動式建筑的建造成本比主動式建筑建造的成本要高。被動式建筑的成本過高的原因主要來源于建筑材料和被動式技術的運用兩個方面。建筑材料方面，我國的被動式建筑的研究起步較晚，國內的建筑材料在保溫性和氣密性等材料特性方面難以達到被動式建筑的要求，為保證建筑材料性能品質的要求，相應的建筑材料只有通過進口，進口的材料費較高及運輸費加大了被動式建筑建設的成本。被動式建筑的技術方面，被動式建筑通過建筑材料使建筑在保溫性、氣密性以及隔熱性等性能方面有很大的提高，這些性能的提高是以高技術化水平來實現的，從而在技術、維護及維修等方面的投入資金就有所增加。建筑成本增加的程度也是較小的，在德國被動建筑成本與普通房屋相比較，成本僅高出5%至7%。而國內因被動式建筑的建筑設成本較高，在被動式房屋的發展方面就較為緩慢。

4　被動式建筑的未來發展

國家被動式建筑的推廣與發展需要多方面的途徑來協調，在推廣和發展的過程中，需要國家出臺相關的鼓勵政策以及在行政方面規范行業、完善法律，同時也要充分發揮市場的調節功能。要做到被動式建筑節能理念的強化，做好被動式建筑的宣傳工作；要在基礎理論方面加強研究工作，提高太陽能、風能等自然資源的利用率；要建立科學合理的評估體系，指導被動式建筑設計和管理等方面工作。同時在法規制度、獎勵政策等方面也要實現不斷的完善，為被動式建筑的推廣與發展奠定基礎。

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