碳达峰碳中和是我们当前的一个重要议题,建筑领域作为社会能源终端大户,其能耗和碳排放占据社会总的比例超过了50%,如果建筑业不努力,我们将拖社会碳达峰的后腿。

原因是中国每年新建建筑非常多,超过20亿平方米,很多老建筑的节能水平不高,建筑运行阶段的碳排放也居高不下。

必须发展超低能耗建筑,提升所有建筑的节能水平,才能确保建筑端不拖后腿。因此,现在国家各个地方都在推广超低能耗建筑,政策是层出不穷,给广大建筑从业者带来了非常利好的机会。

全国各地超低能耗建筑的奖励政策
全球变暖的主要原因之一是人们燃烧化石燃料、天然气、煤炭等会产生大量温室气体。这些气体被困在地球大气中形成了温室效应进而不断了全球温度。 造成这种情况的主要原因是这些不可再生资源的电力生产, 我们必须减少对它们的依赖,降低使用能耗。被动式设计策略帮助我们在不使用电力的情况下保持建筑物内的热舒适性,这套技术非常有效那是因为加热和冷却是居住在建筑里最需要而且也是最耗能的。
被动式设计策略是首先是要根据当地的气候决定的,我们叫做因地制宜。温度和湿度主要决定设计手法类型。苏格兰的冬天需要被动供暖策略,而迪拜的夏天需要被动制冷策略。在像我们这样具有多个气候区域的国家,在夏热冬能地区则可能同时考虑房屋的加热和冷却策略。
这是国外教授研究出来的温湿度理论,中间的绿色区域是人类居住舒适区
一般来说,为了冷却效果,建筑物的方向应该不沿着南北轴线,因为较长的边暴露在阳光下。房屋应通风良好,水平和垂直,以便通过空气运动和对流散失热量。与建筑物相邻的树木减少了墙壁的热量吸收,并允许漫射光进入房屋。有庭院是有利的,因为它的一部分被倾斜的直射阳光加热,其余部分由于相邻墙壁的阴影而保持凉爽,由于烟囱效应提高了热空气。 沿着风向放置在正确位置的窗户将冷空气推入房屋。在这些地区使用具有适当垂直或水平遮阳篷的平开窗等 100% 打开的窗户。除此之外,还有针对气候的策略,如下所列。
在炎热和潮湿的地区,空气自然流动是最优选的冷却方法,会建造捕风效益。这些设计不过是塔状结构,末端有开口,面向迎风。他们将风引导到建筑物中,创造空气流动和舒适的环境。隔墙的设计则考虑允许热空气离开建筑物。
太阳能烟囱是一种类似的策略,但用于改善烟囱通风。这些结构在其末端有由一些吸热材料制成的开口,以增加堆叠效应的温度和速度。它有助于保持建筑物内的新鲜空气流通。
在空气非常干燥和炎热的地方采用这种冷却方法。这里的主要问题是干燥,因此为了增加相对湿度,放置了水池。水池周围的空间通过蒸发分子带走潜热而冷却,从而创造出一个舒适的空间。
在夜晚寒冷白天炎热的地方,使用具有高热容量的墙壁、地板或屋顶,使白天吸收的热量在晚上释放出来。这样,室内日夜都保持在舒适的温度下。
在炎热的夏季,白天和黑夜都需要降温,采用带有夜间通风孔的保温墙。夜间开放系统允许自然通风。
屋顶蓄水降温类似于热墙。屋顶蓄水覆盖着一个可移动的保温反射面,白天反射太阳光线并在水池充满冷水时保持屋内凉爽的温度。晚上,池塘裸露在外,自然冷却。
在寒冷地区,为了充分利用太阳的热量,建筑物的放置使得较长的一面朝向太阳。沿风向不设窗户,防止冷风进入室内。 在设计建筑自遮阳时,要考虑夏季和冬季的太阳高度,因为夏季的太阳可能会使该地方过热。使用的材料应该能够将这种热量保留在内部,无论外部温度有多低。
墙壁孔允许阳光直接进入建筑物并加热内部生活空间。面向赤道的窗户专门用于此目的。在北半球,它们以 90 度角放置,面向南方向,以尽可能多地吸收光线。 玻璃窗应隔热良好,以防止热量泄漏到外部。在夏季,防止眩光和过热也很重要。
间接太阳能增益用于加热或不是生活空间的空间,而是与它们相邻的通道或空间。直射的阳光照射到外壁并加热通道,该通道充当热质量并以较小的强度加热内壁。这种设计不太受欢迎,因为它阻挡了视野和日光。 Glass Trombe 墙通常用于加热特定部分,并通过保留热量的热墙将其传递到内部。窗纱也可以作为间接的太阳能增益墙。
正如已经提到的,墙壁应该很好地隔热,以保留在内部并吸收更多的热量。在昼夜温差较大的地方,首选高热质量墙。墙壁的颜色在吸收热量方面也起着重要作用。
在电发明之前,被动设计是实现热舒适的唯一选择。每一种乡土建筑风格都有其背后的原因。 在寒冷地区,房子很小,面向太阳,表面积较小,石墙厚实,门窗密封严密,中央壁炉,草皮屋顶以实现舒适的室内空间。 而在较温暖的地区,则使用了开放式、天窗、冷却池、泥墙、干叶格子窗、四合院、树荫等。 在多风地区,最好采用圆顶形屋顶,以防止倾覆。世界各地有很多这样的本土设计示例,可以帮助我们更好地设计。我们要在既有的技术上进行创新,在现代建筑中多发挥一些被动式的技术手法,实现建筑本体的节能,同时也降低碳排放。

