生态理念在城市建筑设计中的体现

张博宇（天津仁爱学院，天津 300221）

现如今在一些发达国家中，从建筑节能的发展来看，近零能耗已成为新的发展方向，对于国内建筑节能而言，有必要制定更长远的目标。另一方面，伴随减排政策的推进，对建筑节能有了更为严格地要求，要求其做出更多的贡献，这对于近零能耗而言，其是一种行之有效的途径，同时也是国内建筑节能发展的目的。被动式建筑最早出现于德国，这一类建筑应用较好的绝缘材料，及使用良好的门窗结构，借助建筑所具备的构造，从而达到保温隔热的目的。由于该类建筑能耗不高，再加上舒适度较好，所以得到了大力地推广。现如今，在国内的很多地方，已圆满完成多项近零能耗项目的建立，与此同时，针对这一类建筑，制定了相应的行业技术规范。不过以当下的技术标准来看，侧重于尽可能减少能源消耗，然而对于舒适性的限制而言，往往体现于对一系列环境参数的控制，比如二氧化碳浓度，缺少系统地研究。面对这样的情况，文章就严寒区域近零能耗居住情况的热舒适性进行探究。

1 研究目标与方法

此研究分成两个部分，也就是文献调查以及实地考察：

第一，调研了近年来国内严寒区域的普通建筑的能源消耗状况以及居住的舒适性，选择了多个居住舒适性指标，比如室内环境参数。

第二，就我国北方的某近零能耗建筑开展了实地考察以及现场测试。以下为测试方法：试验目标属于一个利用被动式技术手段构造的建筑，该建筑能够充分使用可再生资源，能够满足有关的规定要求。此建筑一共分为两层，全部面积达到304.5m2。首层基本上用来做住宅示范，高度有3.4m，剩下一层主要用来办公，建筑高度有3.6m。此次实地考研均是以居住为核心，所以选取第一层作为研究目标。对于建筑舒适度体验者选择的对象而言，源于当地某办公楼的工作人员，公共有138人，其中女性58人，其余的为男性，这些人员在该地居住的时间都超过两年，能够很好适应当地的环境。这些体验者的年龄主要介于24～28岁之间，以随机的形式，把全部参与者分配至各个房间，在此基础上开展实验。为了防止主观因素影响到实验结果，在他们适应实验环境之后，才进行实验。

对于客观测试的测量参数来讲，其中包含一系列的参数，比如室内的温度湿度以及风速等。与此同时，通过对电表的使用，测量建筑内有关设备的用电情况，比如水泵以及新风换气机等，以便切除供暖季各项能源消耗指标。在对温度以及湿度进行测试时，在不同房间的屋内与室外设置相应的仪器，以便对温湿度进行记录。在正式开展实验之后，选择高度0.1m、0.6m以及1.1m的三个位置，来测试相应的温湿度，针对0.6m的地方，测量相应的温度以及风速，与此同时借助五点测温法，针对维护结构与炕表面，有效测量二者的实际温度。就主观测试来讲，通过制作问卷对每个参与者的感受开展调查，问卷中包含诸多的内容，比如试验者的穿戴情况、主观的热感觉、可忍受的热程度等。在整个试验过程中，要求参与人员最大程度减少活动，尽可能保持静坐的姿态。把收集到的数据进行分析以及处理，从而能够获取结果。

2 研究结果

近零能耗居住建筑热舒适测试结果。在该次试验中，总共发出了138份问卷，回收的有效问卷一共有128份，其中男性80次，女性78次。对于试验时间选择，选取当地温度最低的一段时间，室内与室外的平均温度为零下8.7℃，平均相对湿度为45%，通过测量能够得到该建筑本身各项指标的数据。对于该建筑在寒冷季节的运行参数而言，与《近零能耗建筑技术标准》中所规定的参数值范围是相符的。

对于温度而言，当人处于室内的情况下，并且没有进行剧烈的活动，室内温度为20℃时，人处于最舒适的状态。根据此次研究可以得知，应该适当降低温度，以便能够确保人在室内处于比较舒适的状态。对于湿度而言，《近零能耗建筑技术标准》中指出，在冬季室内的相对湿度不可低于30%。通过此次研究可以得知，湿度仍然没有达到有关标准的要求，而且在问卷调查中，也表明大部分人认为屋内较为干燥，出现这样的现象，极有可能是由于屋内并没有开展日常的生活活动，比如洗衣等，从而导致室内的温度没有达到标准值。与一般的建筑相对比，因为近零能耗建筑在冬天室内外的温度差别较大，从而可促使湿度保持在一个较为舒适的范围内。对于风速而言，在风速超过0.2m/s时，人们就会感到风吹，在此次试验中，风速介于每秒0.04m～0.08m之间，人们不会感受到风，所以该指标在本研究中对人们的热舒适感影响并不大。能耗情况。对热泵机组、循环泵、新风热回收等系统装置的能源消耗进行分析，能够获得全面单位面积供热设备能源消耗值，为20.7kWh/(m2·a)，其中热泵机组的能源消占比最大，能够达到42.88%。

3 讨论

对于热感觉而言，把普通建筑以及近零能耗建筑相对比，得知无论是哪一种建筑，多数人的主观选择均是冷热适中。具体而言，与一般住宅相对比，近零能耗建筑中参与试验的人员选择微暖以及暖的比例表现出上升的趋势，没有参与者对室内的感觉是偏冷的。比较所收集的数据，可以得知热中性温度一般超过人体热中性温度，换句话来讲，在严寒区域的建筑房屋中常常出现过热的问题。冬季严寒地区的室外温度相当低，与室内温度相比有着很大的差异，在人们处于室外时就会感到不适应，从而引发一系列问题，比如风寒感冒。对于期望温度以及可承受的温度范围而言，人们的期望温度为23.9℃，比热中性温度高，这是由于在该地区室外温度变化较低而且快，这影响了人们的热期望温度，想要获取高于热中性温度的室内温度，基于此，从而出现了热中性温度低于热期望温度的现象。

对于能耗指标以及舒适性而言，在此研究中对比相关指标中所规定的严寒地区主要城市建筑物耗热量指标和近零能耗建筑指标，与一般的建筑相对比，近零能耗建筑在保证人处于室内热舒适的基础上，从能源消耗方面来看，有着突出的优势。此次研究过程中，近零能耗建筑的平均室内空气温度为25.21℃。在室温处于该状态下时，冬季整个建筑的就会出现室内温度高于热舒适温度的现象，所以在降低供暖温度的基础上，可以实现对室温的降低，最终达到节省能源的目的。总而言之，在供暖期间，因为近零能耗建筑室内的平均温度为25.21℃，大于了有关指标中所规定的上限，而相对湿度则显著偏小，故而建议在冬季应当降低室温，提高室内的湿度，以便为供暖能源消耗的减少提供足够的空间。近零能耗建筑中试验者的热中性温度为23.0℃，这是大于一般建筑的，出现这样的情况，主要由于近零能耗建筑具备完善的保温措施，故而室内的温度处于比较高的状态，近零能耗的全年供暖的能源消耗为20.7kWh/(m2·a)，在确保热舒适性的前提下，其能源消耗状况远远低于一般建筑。从整体上来分析，无论是从舒适性还是能源消耗状况，近零能耗建筑都具备较为显著的优势。