论文部分内容阅读
摘 要：在创新才能持续发展的背景下，绿色、生态已经成为城市、建筑可持续发展的关键。本文通过对被动式生态档案馆的概念、预期达到的效果进行分析，初步提出被动式生态档案馆的设计策略。
关键词：被动式生态档案馆；设计策略
一、被动式建筑与被动式生态档案馆的概念
被动式建筑，也称为被动式超低能耗建筑、被动房等，是一种全新的节能建筑概念，是指不通过传统的外部能源提供方式和主动的空气调节形式，而是通过极佳的外围护结构，带有热回收功能的新风系统以及无热桥设计等手段，使房屋在不需要传统外部设备提供能量来源、以及使用非常小的能耗的情况下仍能保持高舒适性。
被动式生态档案馆是不需要“主动”提供能量的一种档案馆，使得档案馆对采暖、空调等耗能需求的最小化，同时加以生态化设计，利用绿色设计以及可再生能源、少量利用新风系统等手段。既能极大程度的降低能源需求，又能达到舒适的室内温湿度，满足冬暖夏凉的要求，是集高舒适度、低能耗、经济性、生态性于一体的节能建筑。
二、被动式生态档案馆预期达到的效果
1舒适。 被动式生态档案馆高保温性能的外围护结构使室内保持宜人的温度。不管是寒冷的冬季或炎热的夏季，都能保持室内恒温；同时，新风系统过滤过多的湿气，阴雨天季节，也不会太潮湿 ，对馆存的档案起到很好的保護作用；室内温度常年控制在20-26℃，二氧化碳浓度控制在1000PPM以下，人均新风量控制在30m3/h左右，相对湿度保持在40-60%，空气流速在0.3m/s，合理设计送风口位置，让人感觉在室内的任何一个角落都会很舒服，舒适性远高于传统建筑。
2环保。
（1）被动式生态档案馆的高气密性可以减少外部不利因素对建筑内部的干扰。严密的外围护系统，外墙体上传播污染的孔洞很少，所有的外窗都按照高气密性标准进行生产和安装，可以将室外污染严重的空气环境有效隔离开；因为密闭，室内不容易滋生细菌和虫害，有利于档案的保存；再次，高密闭性的设计减少了室外噪音的干扰，不用担心周边噪音对档案馆使用的影响。
（2）被动式生态档案馆高性能的新风系统还能在保证室温恒定的条件下，提供充足的新鲜空气，维持室内良好的空气质量。被动式档案馆的新风系统安装的是一种带有污染物过滤装置且热回收效率高达75%的机械新风系统，优于一般空调机，能往室内源源不断的输送新鲜空气；室内废气也要经过回收过滤，去除异味，花粉和粉尘，二氧化碳浓度不超标。
（3）被动式生态档案馆使用绿色环保标准，同时加以生态设计。馆内排放的有害物质非常少，能够自然降解，可以持久地防止对环境的伤害。不仅减少大气污染物的排放，而且对周边环境起到一个很大的促进作用，有利于节能降耗、保护环境。
（4）被动式生态档案馆高封闭性的同时，因为阻断热桥，杜绝了普通建筑常有的发霉结露，建筑构件、墙壁墙角、阳台、飘窗上再也不会出现霉菌， 既清洁又美观。
3 节能。被动式生态档案馆降低了暖气、空调的使用率，能耗约是普通节能建筑的1/4至1/10， 基本可以取消以燃烧化石燃料的采暖设施的依赖，极低的能耗费用也使它比传统建筑更加经济；同时，通过降低用电用煤用气等能源需求，也使得紧张的能源系统压力得以缓解。
4美观。 同时，被动式生态档案馆减少了管道设备，释放更大的空间，建筑内部空间感、使用率可以得到更大程度的改观。
5安全。 被动式生态档案馆结实、耐用、安全的、舒适，紧急状况下可作为避难所，这是其他建筑类型所不具备的；档案馆高封闭性还可防辐射、防盗。
三、被动式生态档案馆设计策略
策略一，良好的档案馆外保温结构。 良好的外保温结构是被动式生态档案馆降低能耗的核心所在。因此，整个建筑要用良好的保温材料包裹，包括屋顶，墙体和地下室。被动式生态档案馆要求外围护结构要采用传热系数较低的保温材料。目前比较流行的外保温结构主要是木结构和带保温间层的砌体结构。通常情况下，屋面的保温应优于墙面，墙面优于底板。
策略二：采取无热桥设计。热桥是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。因这些部位传热能力强，通过热桥，一方面会有大量的热能散发出去，或者从室外大量得热。热桥部位热流较密集，加重建筑采暖或制冷的负荷，另一方面，热桥内表面温度较低，也存在冷凝发霉的风险，进一步破坏建筑构件。因此在设计被动房时，必须避免热桥。
策略三：增强档案馆建筑气密性。建筑围护结构上一般会存在裂纹、缝隙和细小的空洞。通过这些缝隙，大量的热能会流失掉，同时产生导致不舒适感的气流，甚至产生霉菌，影响身心健康。因此提高建筑气密性是保证被动式生态档案馆建筑节能及舒适的重要前提。
策略四：被动式门窗的运用。一般档案馆建筑冬天容易在门窗构件以及玻璃表面形成水雾，损坏构件，另一方面，大量的热能会进行无组织的交换，降低室内舒适度和平衡度。为了满足被动式生态档案馆的低能耗及高舒适度，被动式门窗就尤为重要。 在被动式门窗的设计中要遵守以下原则： 最大化玻璃，最小化窗框。这是由于窗框的热传导性能远高于玻璃，特别是一些铝合金窗框。 同时，仔细选择窗户朝向，并采取有效遮阳。
策略五：安装带有热回收功能的新风系统。新风系统可以保证室内空气的新鲜度 回收空气中的热量，对新风进行预热，降低建筑热负荷，调节室内的温度，也可以通过除湿装置调节湿度，使室内空气一直保证在舒适、健康的水平。
策略六：加强高密闭性空间室内绿化的运用。室内绿化有净化空气、调节小气候的功能，改善高封闭性被动式生态档案馆室内生态环境的一个重要措施就是室内绿化，所以在构建被动式生态档案馆时要增强室内绿化部分的设计。一是可以在原有基础上增加和改进绿化面积和绿化种类；二是运用立体绿化，比如屋面绿化、窗、墙柱面的垂直绿化等；三是借鉴国外和国内传统的有用经验和方法。从而改善档案馆内部的小气候。
参考文献：
[1]周正楠.对欧洲被动房建筑的介绍与思考[J].建筑学报 2009.5.
[2]绿色建筑研习社.爱上“被动房”的20个理由[EB/OL]. 2017.8.28
[3]朱继龙.你想知道的被动房核心知识[EB/OL].绿色建筑研习社 2018.4.18
作者简介：
陈旭铭，1980～，男，硕士，华南农业大学水利与土木工程学院教师
关键词：被动式生态档案馆；设计策略
一、被动式建筑与被动式生态档案馆的概念
被动式建筑，也称为被动式超低能耗建筑、被动房等，是一种全新的节能建筑概念，是指不通过传统的外部能源提供方式和主动的空气调节形式，而是通过极佳的外围护结构，带有热回收功能的新风系统以及无热桥设计等手段，使房屋在不需要传统外部设备提供能量来源、以及使用非常小的能耗的情况下仍能保持高舒适性。
被动式生态档案馆是不需要“主动”提供能量的一种档案馆，使得档案馆对采暖、空调等耗能需求的最小化，同时加以生态化设计，利用绿色设计以及可再生能源、少量利用新风系统等手段。既能极大程度的降低能源需求，又能达到舒适的室内温湿度，满足冬暖夏凉的要求，是集高舒适度、低能耗、经济性、生态性于一体的节能建筑。
二、被动式生态档案馆预期达到的效果
1舒适。 被动式生态档案馆高保温性能的外围护结构使室内保持宜人的温度。不管是寒冷的冬季或炎热的夏季，都能保持室内恒温；同时，新风系统过滤过多的湿气，阴雨天季节，也不会太潮湿 ，对馆存的档案起到很好的保護作用；室内温度常年控制在20-26℃，二氧化碳浓度控制在1000PPM以下，人均新风量控制在30m3/h左右，相对湿度保持在40-60%，空气流速在0.3m/s，合理设计送风口位置，让人感觉在室内的任何一个角落都会很舒服，舒适性远高于传统建筑。
2环保。
（1）被动式生态档案馆的高气密性可以减少外部不利因素对建筑内部的干扰。严密的外围护系统，外墙体上传播污染的孔洞很少，所有的外窗都按照高气密性标准进行生产和安装，可以将室外污染严重的空气环境有效隔离开；因为密闭，室内不容易滋生细菌和虫害，有利于档案的保存；再次，高密闭性的设计减少了室外噪音的干扰，不用担心周边噪音对档案馆使用的影响。
（2）被动式生态档案馆高性能的新风系统还能在保证室温恒定的条件下，提供充足的新鲜空气，维持室内良好的空气质量。被动式档案馆的新风系统安装的是一种带有污染物过滤装置且热回收效率高达75%的机械新风系统，优于一般空调机，能往室内源源不断的输送新鲜空气；室内废气也要经过回收过滤，去除异味，花粉和粉尘，二氧化碳浓度不超标。
（3）被动式生态档案馆使用绿色环保标准，同时加以生态设计。馆内排放的有害物质非常少，能够自然降解，可以持久地防止对环境的伤害。不仅减少大气污染物的排放，而且对周边环境起到一个很大的促进作用，有利于节能降耗、保护环境。
（4）被动式生态档案馆高封闭性的同时，因为阻断热桥，杜绝了普通建筑常有的发霉结露，建筑构件、墙壁墙角、阳台、飘窗上再也不会出现霉菌， 既清洁又美观。
3 节能。被动式生态档案馆降低了暖气、空调的使用率，能耗约是普通节能建筑的1/4至1/10， 基本可以取消以燃烧化石燃料的采暖设施的依赖，极低的能耗费用也使它比传统建筑更加经济；同时，通过降低用电用煤用气等能源需求，也使得紧张的能源系统压力得以缓解。
4美观。 同时，被动式生态档案馆减少了管道设备，释放更大的空间，建筑内部空间感、使用率可以得到更大程度的改观。
5安全。 被动式生态档案馆结实、耐用、安全的、舒适，紧急状况下可作为避难所，这是其他建筑类型所不具备的；档案馆高封闭性还可防辐射、防盗。
三、被动式生态档案馆设计策略
策略一，良好的档案馆外保温结构。 良好的外保温结构是被动式生态档案馆降低能耗的核心所在。因此，整个建筑要用良好的保温材料包裹，包括屋顶，墙体和地下室。被动式生态档案馆要求外围护结构要采用传热系数较低的保温材料。目前比较流行的外保温结构主要是木结构和带保温间层的砌体结构。通常情况下，屋面的保温应优于墙面，墙面优于底板。
策略二：采取无热桥设计。热桥是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。因这些部位传热能力强，通过热桥，一方面会有大量的热能散发出去，或者从室外大量得热。热桥部位热流较密集，加重建筑采暖或制冷的负荷，另一方面，热桥内表面温度较低，也存在冷凝发霉的风险，进一步破坏建筑构件。因此在设计被动房时，必须避免热桥。
策略三：增强档案馆建筑气密性。建筑围护结构上一般会存在裂纹、缝隙和细小的空洞。通过这些缝隙，大量的热能会流失掉，同时产生导致不舒适感的气流，甚至产生霉菌，影响身心健康。因此提高建筑气密性是保证被动式生态档案馆建筑节能及舒适的重要前提。
策略四：被动式门窗的运用。一般档案馆建筑冬天容易在门窗构件以及玻璃表面形成水雾，损坏构件，另一方面，大量的热能会进行无组织的交换，降低室内舒适度和平衡度。为了满足被动式生态档案馆的低能耗及高舒适度，被动式门窗就尤为重要。 在被动式门窗的设计中要遵守以下原则： 最大化玻璃，最小化窗框。这是由于窗框的热传导性能远高于玻璃，特别是一些铝合金窗框。 同时，仔细选择窗户朝向，并采取有效遮阳。
策略五：安装带有热回收功能的新风系统。新风系统可以保证室内空气的新鲜度 回收空气中的热量，对新风进行预热，降低建筑热负荷，调节室内的温度，也可以通过除湿装置调节湿度，使室内空气一直保证在舒适、健康的水平。
策略六：加强高密闭性空间室内绿化的运用。室内绿化有净化空气、调节小气候的功能，改善高封闭性被动式生态档案馆室内生态环境的一个重要措施就是室内绿化，所以在构建被动式生态档案馆时要增强室内绿化部分的设计。一是可以在原有基础上增加和改进绿化面积和绿化种类；二是运用立体绿化，比如屋面绿化、窗、墙柱面的垂直绿化等；三是借鉴国外和国内传统的有用经验和方法。从而改善档案馆内部的小气候。
参考文献：
[1]周正楠.对欧洲被动房建筑的介绍与思考[J].建筑学报 2009.5.
[2]绿色建筑研习社.爱上“被动房”的20个理由[EB/OL]. 2017.8.28
[3]朱继龙.你想知道的被动房核心知识[EB/OL].绿色建筑研习社 2018.4.18
作者简介：
陈旭铭，1980～，男，硕士，华南农业大学水利与土木工程学院教师