李學(xué)桐 蘇州大學(xué)金螳螂建筑學(xué)院

徐睿鈮 蘇州大學(xué)金螳螂建筑學(xué)院

中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，CO2排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。中國(guó)成為世界上第一個(gè)承諾凈零排放時(shí)間的碳排放大國(guó)，因而各行各業(yè)開始響應(yīng)國(guó)家“減碳”號(hào)召，綠色建筑也受到越來(lái)越多的關(guān)注，相關(guān)理念開始被應(yīng)用到建筑建造過(guò)程中。建筑物的建造全部采用綠色環(huán)保的原材料不但能夠保護(hù)環(huán)境，而且使建筑物各方面的性能更優(yōu)越。此外，綠色建筑設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中將具有社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益的建筑物整合起來(lái)，通過(guò)優(yōu)化建筑生產(chǎn)技術(shù)和管理制度促進(jìn)建筑行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。在綠色建筑設(shè)計(jì)理念逐漸發(fā)展的過(guò)程中，被動(dòng)設(shè)計(jì)理念開始被提出并逐漸發(fā)展成為完善的被動(dòng)房設(shè)計(jì)理念。被動(dòng)式房屋是通過(guò)建筑物被動(dòng)式技術(shù)營(yíng)造良好的室內(nèi)環(huán)境，可以大大降低建筑物的能耗。筆者介紹了適應(yīng)被動(dòng)房建設(shè)的主要技術(shù)措施，分析了國(guó)內(nèi)外被動(dòng)房的應(yīng)用以及在炎熱夏季和寒冷冬季應(yīng)用被動(dòng)房的可行性。

1 綠色建筑設(shè)計(jì)理念應(yīng)用的原則

1.1 以人為本的原則

堅(jiān)持以人為本的設(shè)計(jì)原則是綠色建筑設(shè)計(jì)理念的前提條件，也是發(fā)展綠色建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)[1]。建筑物的使用對(duì)象是人，經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展提高了人們的生活質(zhì)量，人們所需要的建筑已經(jīng)不僅是一個(gè)遮風(fēng)避雨的場(chǎng)所，而是對(duì)其性能提出了更高的要求。在應(yīng)用綠色建筑理念時(shí)，要關(guān)注到廣大群眾的需求，并征求人民對(duì)建筑物功能的意見。目前，人們?cè)絹?lái)越注重建筑設(shè)計(jì)的舒適性和美觀性等特點(diǎn)，綠色建筑的設(shè)計(jì)理念完美結(jié)合了人與自然和諧發(fā)展的關(guān)系，能夠進(jìn)一步提高人們生活的舒適度。

1.2 低碳環(huán)保、舒適安全原則

綠色建筑設(shè)計(jì)理念在實(shí)際應(yīng)用中利用低碳環(huán)保的設(shè)計(jì)材料，以期最大限度地降低能源消耗，減少污染，從而努力改善人民的生活環(huán)境。堅(jiān)持低碳環(huán)保、舒適安全的原則，注意建筑裝飾材料的選用。此外，利用一些新技術(shù)手段或可再生能源，建造高性能的民用建筑，也能減少污染，并且提高資源的利用率。

1.3 整體性原則

綠色建筑設(shè)計(jì)在建造時(shí)要將建筑與周圍的自然環(huán)境融為一體，同時(shí)堅(jiān)持人與自然和諧發(fā)展的原則，在保證不破壞自然環(huán)境的情況下開展建設(shè)工作。人們要想完成綠色建筑的設(shè)計(jì)，就必須意識(shí)到人與自然的關(guān)系?；谡w性原則的民用建筑設(shè)計(jì)可以提高資源利用率，不僅可以減少污染，而且可以加快可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程。

2 綠色建筑設(shè)計(jì)在民用建筑中的應(yīng)用

2.1 建筑選址

與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)相比，綠色建筑設(shè)計(jì)更注重減少對(duì)大自然的破壞，也可以借助外部環(huán)境來(lái)滿足人們對(duì)居住舒適度的要求。建筑選址對(duì)綠色建筑來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵，在開始實(shí)際的建筑施工前，建筑設(shè)計(jì)師會(huì)充分考慮施工的每個(gè)環(huán)節(jié)，并調(diào)查施工地的地質(zhì)條件和人文環(huán)境，以保證建筑施工能夠順利進(jìn)行。綠色建筑設(shè)計(jì)者十分重視周圍環(huán)境的照明情況，并將滿足人們對(duì)生活舒適度的要求作為目標(biāo)來(lái)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。開展實(shí)際施工工作前，施工人員必須提前進(jìn)入施工地，再仔細(xì)地考察一遍施工環(huán)境是否滿足施工的條件。通過(guò)借鑒前人在建筑施工中的工作經(jīng)驗(yàn)，分析在施工過(guò)程中對(duì)周圍環(huán)境造成的氣候變化影響。

2.2 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)和智能化技術(shù)

在“十三五規(guī)劃”提出之后，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的階段，同時(shí)帶動(dòng)了科技的發(fā)展，許多新興的建筑設(shè)計(jì)技術(shù)和低碳環(huán)保技術(shù)被開發(fā)出來(lái)，很多建筑單位在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)利用一些新興的手段來(lái)完成項(xiàng)目。例如，將一些新能源作為建筑的供應(yīng)材料，使用太陽(yáng)能板來(lái)發(fā)電可以提高資源的利用率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)智能化生活的目標(biāo)。綠色建筑的設(shè)計(jì)理念應(yīng)充分關(guān)注可再生能源的開發(fā)，開發(fā)一些風(fēng)能、潮汐能等新興能源并應(yīng)用到設(shè)計(jì)中，從而減少能源消耗。現(xiàn)階段，民用建筑設(shè)計(jì)師在挑選建筑材料時(shí)更傾向于環(huán)保材料，在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)使用智能控制系統(tǒng)，不僅可以提高工作效率，而且可以減少施工成本，達(dá)到低碳環(huán)保的目的，進(jìn)一步提高建筑的質(zhì)量。

2.3 新材料新技術(shù)的應(yīng)用

在進(jìn)行新住宅發(fā)展規(guī)劃工作時(shí)，設(shè)計(jì)師一定要遵守相關(guān)部門的規(guī)定，開展實(shí)地調(diào)查工作時(shí)不能擾亂小區(qū)的秩序，了解大眾對(duì)住房類型的需求，通過(guò)合理優(yōu)化住宅空間，適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大居住地的綠化面積，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在住宅溫室建筑的設(shè)計(jì)中，要盡可能地借鑒周圍環(huán)境中存在的所有綠色建筑材料，進(jìn)而最大限度降低施工成本。目前，在挑選綠色建材的時(shí)候，要針對(duì)當(dāng)?shù)氐慕ú暮椭苓叚h(huán)境的特點(diǎn)，盡可能地選擇適用于施工場(chǎng)地的綠色建材。值得一提的是，除了利用一些可再生能源，還應(yīng)學(xué)習(xí)利用一些新型建造技術(shù)，進(jìn)一步提高工作效率。

2.4 海綿城市理論的應(yīng)用

海綿生態(tài)城市在2012 年首次被提出，在第十二屆全國(guó)人民代表大會(huì)第五次會(huì)議上被列入政府工作工作報(bào)告，這也意味著海綿城市建設(shè)被列入城市發(fā)展目標(biāo)之一。海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在下雨時(shí)通過(guò)吸水、蓄水以及凈水等措施進(jìn)行吸收，并在需要時(shí)進(jìn)行釋放，實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)能利用。海綿城市在自然降水的滲透、自然沉降和自然演化中發(fā)揮著重要作用，有利于修復(fù)城市生態(tài)環(huán)境，涵養(yǎng)水土，增強(qiáng)城市應(yīng)對(duì)暴雨災(zāi)害的能力，有利于促進(jìn)綠色生態(tài)城市建設(shè)。

海綿城市建設(shè)的基礎(chǔ)體是現(xiàn)有城市中已經(jīng)存在的河海湖、綠地以及花園等，通過(guò)“海綿體”的滲透吸收作用，提高城市排水效率。這是踐行天人合一、建筑與環(huán)境融合理念的正確方法，是對(duì)現(xiàn)存?zhèn)鹘y(tǒng)城市給排水系統(tǒng)的補(bǔ)充，能夠彌補(bǔ)如今城市快速發(fā)展下的排水功能的不足。

2.5 可再生資源的開發(fā)和利用

可持續(xù)發(fā)展是進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須秉持一個(gè)理念，在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮一些可再生資源的利用，如地?zé)崮芎统毕艿龋壳捌毡閼?yīng)用的是太陽(yáng)能。太陽(yáng)能是我國(guó)建筑業(yè)能源供應(yīng)的一種重要組成，不但可以作為建筑驅(qū)動(dòng)和運(yùn)行的重要能源，而且可以進(jìn)行建筑的再利用和建設(shè)。地?zé)崮芎统毕茉谖覈?guó)局部地區(qū)也已經(jīng)開始了實(shí)驗(yàn)性的建設(shè)應(yīng)用，在未來(lái)或許會(huì)廣泛地應(yīng)用開來(lái)。同時(shí)在施工過(guò)程中采用雨水循環(huán)利用裝置可以減少對(duì)水資源的浪費(fèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。此外，對(duì)施工過(guò)程中的廢棄物進(jìn)行回收綜合利用也能達(dá)到良好的節(jié)能效果。

3 綠色建筑的發(fā)展趨勢(shì)

隨著可持續(xù)發(fā)展理念的推行和自然環(huán)境逐漸惡化下的資源逐漸缺失，節(jié)能環(huán)保理念逐漸被社會(huì)所重視。綠色建筑理念成為未來(lái)我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的核心理念之一。綠色節(jié)能建筑需要重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)，首先要挑選恰當(dāng)?shù)慕ㄖ牧?，做到因地制宜，降低運(yùn)輸能源消耗，同時(shí)盡量選擇可再生、清潔的建筑材料。其次在一些建筑中使用空調(diào)設(shè)備和一些電氣設(shè)備時(shí)，注意加強(qiáng)節(jié)能和低碳減排的效果[2]。最后要充分運(yùn)用可再生清潔建筑能源。

4 被動(dòng)房在我國(guó)的發(fā)展應(yīng)用

“被動(dòng)房”是目前全球建筑界倡導(dǎo)并推行的全新節(jié)能綠色建筑概念，近年來(lái)在中國(guó)也逐漸流行起來(lái)，但因其名稱與之前所提出的“被動(dòng)式建筑”十分相似，因此大部分人對(duì)于這兩者的理解比較模糊?！氨粍?dòng)式建筑”這一概念由印度理工學(xué)院的教授提出來(lái)，是指在減少能源消耗的基礎(chǔ)上，對(duì)建筑周邊環(huán)境、布局以及建筑本身進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，并運(yùn)用建筑周邊的氣候環(huán)境特點(diǎn)，營(yíng)造舒適的建筑室內(nèi)外環(huán)境[3]。而被動(dòng)房實(shí)際是在被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的，是真正意義上的集建筑節(jié)能、舒適以及經(jīng)濟(jì)為一體的新式建筑概念。

4.1 我國(guó)被動(dòng)房發(fā)展的背景和意義

近年來(lái)，我國(guó)的建筑節(jié)能形勢(shì)日益嚴(yán)峻。研究結(jié)果顯示，建筑能耗在我國(guó)能源總消耗中所占的比例已從20 世紀(jì)70 年代末的10%上升到如今的35%以上[4]，我國(guó)能源三大消耗途徑（交通、建筑、工業(yè)）中，建筑已經(jīng)占到了1/3，在冬季采暖和夏季制冷上的消耗更是占據(jù)了建筑能耗中的絕大部分。與國(guó)外大部分地區(qū)少見霧霾相比，我國(guó)前幾年爆發(fā)的霧霾，給城市帶來(lái)污染的同時(shí)，也影響著人們的身體。霧霾來(lái)源于尾氣排放、工業(yè)污染以及煤炭燃放，其中尾氣排放和工業(yè)污染都很難治理，這兩項(xiàng)與我國(guó)GDP 的發(fā)展密不可分，而從解決煤炭燃放為出發(fā)點(diǎn)，是最容易展示治理效果的。根據(jù)調(diào)查，煤炭燃放中很大一部分能源消耗用在了建筑保溫制冷上面，被動(dòng)房恰好能夠解決這個(gè)問(wèn)題。

被動(dòng)房是基于被動(dòng)式設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上深化發(fā)展建設(shè)的低能耗建筑，減少甚至直接放棄傳統(tǒng)建筑中的主動(dòng)式采暖制冷設(shè)備，只需依靠自身先進(jìn)保溫材料和施工技術(shù)所帶來(lái)的保溫性能及氣密性，形成圍欄式保暖，同時(shí)充分利用太陽(yáng)、照明、人體、電器散熱等建筑內(nèi)外所存在的熱量，通過(guò)被動(dòng)式節(jié)能門窗系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、遮陽(yáng)構(gòu)造等設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的恒溫、恒濕、恒氧、恒靜與恒潔。

《被動(dòng)式低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》是我國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等部門編制的第一部被動(dòng)住宅標(biāo)準(zhǔn)，是繼瑞典《被動(dòng)房低能耗住宅規(guī)范》之后世界上第二部有關(guān)被動(dòng)房的標(biāo)準(zhǔn)[5]。它的頒布和實(shí)施，標(biāo)志著中國(guó)被動(dòng)式房屋的發(fā)展越來(lái)越規(guī)范，對(duì)被動(dòng)式房屋的開發(fā)和推廣產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。

4.2 被動(dòng)房在冬冷夏熱地區(qū)的要點(diǎn)

冬冷夏熱地區(qū)是指長(zhǎng)江流域及其周圍地區(qū)，大致范圍為隴海線以南，南嶺以北，四川盆地以東，主要包括上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、重慶、四川以及貴州等14 個(gè)省級(jí)行政單位。此區(qū)域的氣候特點(diǎn)冬冷夏熱，濕度較大，但被動(dòng)房建設(shè)卻相對(duì)較少。相較于歐洲的被動(dòng)房建設(shè)只需考慮冬季保溫，冬冷夏熱地區(qū)被動(dòng)房建設(shè)則需要考慮冬夏兩方面。氣候條件的復(fù)雜性成為被動(dòng)房建設(shè)需要克服的最大困難，這常常又存在一定的矛盾，比如冬季需要盡可能多地將陽(yáng)光引入室內(nèi)，增加房間輻射的熱量，夏季有必要避免陽(yáng)光直射到室內(nèi)以減輕空調(diào)負(fù)荷[6]。因此，要結(jié)合夏熱冬冷地區(qū)氣候條件特性，發(fā)展適合該區(qū)域的被動(dòng)房體系，并針對(duì)夏熱冬冷地區(qū)被動(dòng)房夏季節(jié)能效率不明顯的問(wèn)題，采取夜間通風(fēng)、外窗遮陽(yáng)等技術(shù)措施調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步和各種政策的不斷推行，中國(guó)經(jīng)濟(jì)已基本邁向高質(zhì)量發(fā)展的階段，正是有了堅(jiān)實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，減碳和碳中和才能在國(guó)內(nèi)推動(dòng)起來(lái)。同時(shí)，人們對(duì)民用建筑的功能和舒適度有了更大的需求，內(nèi)因與外因的結(jié)合讓民用住宅建筑設(shè)計(jì)中綠色、健康、節(jié)能的設(shè)計(jì)理念逐漸得到重視并發(fā)展。綠色建筑理念符合我國(guó)發(fā)展大勢(shì)，同時(shí)符合國(guó)家政策的要求，被動(dòng)房節(jié)能環(huán)保的理念也符合我國(guó)碳中和的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。但是，被動(dòng)房的發(fā)展應(yīng)因地制宜，注重結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。冬冷夏熱地區(qū)處于我國(guó)非供暖區(qū)，居民居住環(huán)境有待提升。而被動(dòng)房能更好地利用室內(nèi)內(nèi)熱源滿足冬季室溫需求，夏季通過(guò)采取夜間通風(fēng)與外窗遮陽(yáng)等合理措施，也能起到調(diào)節(jié)溫度，達(dá)到節(jié)能的效果，因此被動(dòng)房在夏熱冬冷地區(qū)有較好的發(fā)展前景。