摘要：從建筑設(shè)計(jì)角度進(jìn)行環(huán)境整合和空間調(diào)節(jié)，分析達(dá)到建筑環(huán)境性能的舒適度需求的被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)。通過(guò)文獻(xiàn)研讀，系統(tǒng)地分析了夏熱冬冷地區(qū)綠色辦公建筑被動(dòng)式節(jié)能的影響因素，并從地區(qū)環(huán)境、建筑形體環(huán)境和建筑物理環(huán)境三個(gè)層面進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：夏熱冬冷；辦公建筑；建筑節(jié)能；被動(dòng)式

近些年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)建筑物節(jié)能環(huán)保的關(guān)注逐漸提高，一系列的建筑節(jié)能環(huán)保的法規(guī)相繼出臺(tái)。建筑節(jié)能環(huán)保也從設(shè)計(jì)到建成審查逐步走向正規(guī)。但我國(guó)目前進(jìn)行的節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計(jì)絕大多數(shù)是針對(duì)居住建筑的，關(guān)于居住建筑的節(jié)能環(huán)保措施己有很多，而對(duì)于其他建筑來(lái)說(shuō)，由于其類(lèi)型、功能、形象的特殊要求，節(jié)能環(huán)保的要求還未被真正的引起重視。

一、低能耗公共建筑發(fā)展趨勢(shì)

全球公共建筑能耗現(xiàn)狀。根據(jù)國(guó)際能源署（IEA）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2011年全球公共建筑能耗總量為69677億kWhe；我國(guó)雖然單位面積及人均公共建筑能耗強(qiáng)度低于部分國(guó)家，如美國(guó)、日本、加拿大、韓國(guó)等，但是能耗總量較大。中國(guó)建筑能耗模型（CBEM）結(jié)果顯示2011年我國(guó)其能耗約為8423億kWhe。

我國(guó)公共建筑總面積和能耗正處在經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)帶來(lái)的高能耗階段。從1996年的27.6億m2增長(zhǎng)到了2011年的79.7億m2，總能耗從1996年的約2000億kWhe增長(zhǎng)到了2011年的約6000億kWhe。隨著人們對(duì)能源和環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)的不斷加深，我國(guó)的建筑節(jié)能工作也逐步向“能耗總量控制”的路線發(fā)展，并鼓勵(lì)建筑向節(jié)能方向發(fā)展。我國(guó)先后出臺(tái)了《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》（2012年8月）、《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》（2013年1月）、《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，《建筑能耗標(biāo)準(zhǔn)》也已將出臺(tái)。

二、被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀

在常規(guī)的建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)多是其中的一個(gè)環(huán)節(jié)，其參與狀態(tài)與建筑師主觀能動(dòng)性并沒(méi)有達(dá)到較佳狀態(tài)。由于現(xiàn)有多數(shù)可持續(xù)建筑評(píng)價(jià)體系的建筑能耗分?jǐn)?shù)分配過(guò)分突出建筑設(shè)備系統(tǒng)性能，特別是建造數(shù)量大、建造經(jīng)費(fèi)條件一般的公共建筑，在建筑的規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段容易忽視建筑被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)的要求，如中國(guó)的綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)香港的 BEAM plus、日本的CASBEE、英國(guó)的BREEAM，美國(guó)的LEED、新加坡的GREEN MARK等。

被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)在我國(guó)有良好的應(yīng)用前景。2009年，中國(guó)住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心與德國(guó)能源署合作推動(dòng)被動(dòng)式低能耗建筑示范項(xiàng)目。2014年中國(guó)被動(dòng)式建筑網(wǎng)“被動(dòng)式建筑在中國(guó)的前景”的調(diào)查結(jié)果顯示，一半以上認(rèn)為被動(dòng)式建筑具有良好的發(fā)展前景。2016年，《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年計(jì)劃（2016年-2020年）規(guī)劃綱要》中要求實(shí)施全民節(jié)能行動(dòng)計(jì)劃，其中包括推進(jìn)被動(dòng)式節(jié)能，表明其是建筑領(lǐng)域節(jié)能最適宜的發(fā)展模式。

三、辦公建筑被動(dòng)式節(jié)能影響因素

辦公建筑被動(dòng)式節(jié)能的研究離不開(kāi)對(duì)影響因素的分析，地區(qū)氣候、形體空間及建筑物理環(huán)境等因素環(huán)環(huán)相扣，此外還有由于建筑全壽命周期內(nèi)的建造模數(shù)化、材料可循環(huán)利用，改造過(guò)程中的拆除與保留等對(duì)現(xiàn)有建筑資源的再利用，以及空間經(jīng)濟(jì)學(xué)等方面的影響。

1.地區(qū)環(huán)境層面。建筑發(fā)展過(guò)程是對(duì)地區(qū)環(huán)境的適應(yīng)性反應(yīng)。地區(qū)環(huán)境包括建筑所處城市和地段的自然環(huán)境、建筑環(huán)境、技術(shù)環(huán)境等，不同地區(qū)對(duì)建筑的各種需求及宜采取的被動(dòng)式節(jié)能措施不同。

自然環(huán)境需綜合考慮地區(qū)氣候條件、地形地貌特征、水文地質(zhì)以及植被等。對(duì)于建筑來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)自外而內(nèi)的影響因素。挖掘長(zhǎng)期適應(yīng)氣候形成的地區(qū)空間模式，提取不同地形地貌影響下的地域建筑特質(zhì)，以及場(chǎng)所環(huán)境內(nèi)原有建筑對(duì)新建建筑的影響，對(duì)小氣候的形成有重要影響?？紤]到社會(huì)能源消耗狀況，在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平相對(duì)較高的地區(qū)，一般情況下，建筑適當(dāng)使用適宜技術(shù)；相對(duì)較低的地區(qū)，多數(shù)建筑可考慮傳統(tǒng)營(yíng)造技術(shù)。如在澳大利亞就有這兩種傾向。

2.建筑形體環(huán)境。建筑的形體受建筑所處的場(chǎng)地、建筑自身空間和界面的共同影響。場(chǎng)地作為環(huán)境先于建筑個(gè)體而存在，對(duì)建筑的作用力奠定了每個(gè)作品的獨(dú)一無(wú)二，場(chǎng)地環(huán)境包括基地范圍內(nèi)及周邊的原有建筑、交通、市政設(shè)施等現(xiàn)有設(shè)施，以及具體地形、地貌、植被等條件。建筑空間環(huán)境主要有空間基本要素、空間構(gòu)成方式、空間組合類(lèi)型及以界面的視覺(jué)要素等，共同確立了空間層面上被動(dòng)式節(jié)能與建筑的關(guān)系。空間組織和對(duì)界面的處理則決定了建筑的環(huán)境性能。

3.建筑物理環(huán)境性能。建筑物理環(huán)境性能可以表達(dá)為建筑被動(dòng)式節(jié)能的設(shè)計(jì)目標(biāo)，包括建筑室內(nèi)外的風(fēng)、光、熱，以及聲、空氣質(zhì)量等性能，并以人的需求和舒適程度為參考依據(jù)。

利用自然風(fēng)進(jìn)行熱壓通風(fēng)和風(fēng)壓通風(fēng)，可使得建筑具有獨(dú)特的舒適風(fēng)環(huán)境。盡量利用自然風(fēng)進(jìn)行建筑通風(fēng)體感更舒適。風(fēng)壓通風(fēng)適合小空間小進(jìn)深建筑，而熱壓通風(fēng)是一種依靠重力作用的通風(fēng)系統(tǒng)，更適合大空間建筑使用。

舒適光環(huán)境還應(yīng)考慮光均勻度、日照小時(shí)數(shù)、照度、眩光指數(shù)、光污染等。同時(shí)宜滿足1）舒適的亮度比。視野周?chē)炼扰c中心亮度對(duì)比過(guò)于強(qiáng)烈，視力瞬時(shí)適應(yīng)效果變差，產(chǎn)生眩光；2）控制不舒適眩光。眩光包括不舒適眩光、失能眩光，控制不舒適眩光在合理范圍可避免失能眩光，其在建筑自然光環(huán)境設(shè)計(jì)比較重要；3）塑造空間立體感。光可以呈現(xiàn)建筑內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)、人、物，并使空間生動(dòng)。

熱的傳遞方式有對(duì)流、輻射、導(dǎo)熱三種，其中輻射是左右人溫?zé)岣杏X(jué)的重要因素，并且太陽(yáng)直接輻射是建筑及其周?chē)h(huán)境的直接熱源，夏季太陽(yáng)直射輻射和冬季外界面冷氣流下降均會(huì)影響室內(nèi)溫?zé)岘h(huán)境。建筑熱環(huán)境性能受建筑蓄熱能力、延遲和衰減特性的影響：1）調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。溫度較高時(shí)吸收熱量并儲(chǔ)存，當(dāng)室內(nèi)溫度較低時(shí)釋放熱量。2）延遲室內(nèi)溫度峰值出現(xiàn)的時(shí)間。夏季白天遮陽(yáng)和夜間通風(fēng)的冷量可減少白天的熱量；冬季可用白天的熱量降低夜晚的熱負(fù)荷。

4.其他性能。建筑設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮建筑的聲環(huán)境性能。如在居住建筑、校園建筑保證安靜的生活及學(xué)習(xí)環(huán)境，注意對(duì)隔聲的研究，控制建筑內(nèi)部和外部空間的噪聲干擾；在觀演建筑中，注意對(duì)聲音的反射、吸收以及混響時(shí)間的控制，保證室內(nèi)具有良好的聽(tīng)聞條件。

建筑的低能耗涉及建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、使用、拆除、再利用等各個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)于建造數(shù)量大、建造經(jīng)費(fèi)條件一般的公共建筑來(lái)說(shuō)，強(qiáng)調(diào)建筑設(shè)計(jì)階段被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)對(duì)能耗的影響，對(duì)建筑“能耗總量控制”有著重要的作用。它可以通過(guò)建筑自身的規(guī)劃、空間及構(gòu)造設(shè)計(jì)等來(lái)最大限度地減少能源消耗，是的一種有效且可操作的建筑低能耗方式，其社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益都是很可觀的。

作者簡(jiǎn)介：吳博（1994-），男，安徽新華學(xué)院，本科生，主要從事綠色建筑節(jié)能方面的研究。

基金項(xiàng)目：教育部大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（201512216041）。