被动式节能建筑案例分析

被动式节能建筑是采用被动式节能技术的建筑。被动式节能技术，是指通过建筑自身的布局、材料、做法等契合气候辅以空调设备间歇运行达到舒适与节能的技术。区别于主动式节能技术将室内空间与自然相隔离，再用高效节能的空调设备创造宜人环境的做法。采用的做法是尽可能因势利导，充分利用现有的自然条件，使建筑最大限度地适应周围环境。

广州气象监测预警中心位于广州市番禺区大石街，规划用地面积5.4万平方米，建筑面积9597.7平方米，绿化率达到67％，属于一类办公建筑。建筑分为A、B两栋，A栋为四层，B栋为2层，A栋设半地下层车库。建筑布局开敞自然，借鉴岭南建筑庭园、天井与冷巷等空间手法和被动技术，营造了一系列富有岭南特色的建筑空间，创造了步移景异舒适宜人的办公环境。以低造价、普通材料、适宜技术满足现代功能，是具有典型意义的绿色建筑。

一、屋顶绿化

屋顶被称为“建筑第五立面”的屋顶，一直是都市中尚待开垦的“处女地”，处于一种被忽略、被遗忘甚至被糟蹋的地位。一方面是城市绿化面积和水面面积被越来越多的高密度建筑物蚕食，另一方面大量的屋顶却仍然素面朝天，未被有效利用，甚或成了“垃圾仓库”，这是目前城市建设及管理上的一个死角。而被众多生态环境专家、城市规划专家、建筑设计专家所推崇的屋顶绿化，则既能兼顾建筑景观，同时又能改善城市生态环境。

屋顶绿化不仅仅是绿地向空中发展，节约土地、开拓城市空间的有效办法。也是建筑艺术与园林艺术的完美结合，在保护城市环境，提高人居环境质量方面更是起着不可忽视的作用。

它有改善城市环境面貌，提高市民生活和工作环境质量；缓解大气浮尘，净化空气；保护建筑物顶部，延长屋顶建材使用寿命；缓解城市热岛效应；保温隔热，减少空调的使用，节约能源；消弱城市噪音能诸多作用。

广州气象监测预警中心采用了大面积的屋顶绿化，屋顶绿化占绿化面积49%，起到了保温隔热和调节室外热环境的作用。不仅使屋面产生隔热作用，还让建筑与自然环境融为一体，达到了生态节能的作用。

二、节能立面

广州市气象监测预警中心采用了垂直绿化的方式。项目利用坡地地形，使建筑物西侧立面为山坡所遮蔽，绿化率高达67%，室外透水地面面积为40193平方米，透水地面面积占室外面积比例高达84%。

项目还种植了乡土植物。利用开挖地下室的土方，采取削高低平衡土方的方法，创造性还原以丘陵自然地貌的场地，并辅以岭南气候植被，达到嵌入自然环境中的地景式建筑形象。主要的乔木有细叶榄仁、香樟、凤凰木、细叶榕、垂榕、粉单竹、黄金间碧玉等等。

建筑物南北向布置，利用坡地地形，使建筑物西侧立面被山坡所遮蔽，避免了建筑西晒造成额外增加的能耗问题。外墙采用加气混凝土模块，屋面采用大面积种植屋面的做法，外窗采用Low－E玻璃，配合地面景观植被设计，有效降低建筑室外温度和热岛效应。

Low－E玻璃、加气混凝土、屋面种植绿化的运用。建筑立面的主要开窗方式为条形推拉窗，在获得良好采光通风效果的同时，避免了一般办公楼在立面上使用大面积幕墙所带来的负面效果。

三、节能空间

广州气象监测预警中心在设计之初便有

意识地借鉴、学习并重新诠释了冷巷、天井、

敞厅、庭院等传统岭南建筑的空间元素，结合

不同类型的开敞空间形成空间序列，有效组织

通风、节能的微气候。

“冷巷”是岭南传统建筑的精髓，在建筑

设计中具有组织自然通风的功能"随着能源的

日益紧张和人们对居住环境要求的提高，冷巷

大量出现在住宅建筑中“冷巷”的出现,给封

闭的居住环境带来了阳光。空气以及绿体等自然因素，极大地改善了居住空间的舒适环境，也有利于住宅建筑的节能。

冷巷穿插在庭院内，与其相互结合

交融，将室外环境与内部的敞厅联系起

来，将冷却的空气置换到室内，创造出

舒适的自然通风效果，也营造出可供休

憩交流的舒适的公共空间。

广州属于亚热带气候，全年高温高湿，建筑十分注重自然通风。广州气象监测预警中心利用兜风的构建，将室外风引入天井，加强风压穿堂风；同时天井出风口面积不小于入风口面积，保持室内风道的畅通，天井成为建筑的冷源,布置水源或种植植被可以加强冷源的效果，有利于热压通风的形成,同时也可美化环境。天井的上部可增设蓄热系数较大的构建，使天井竖向空间温度差加大,加大热压通风的拔风效应。

地下车库借用下沉式庭

院及天井实现自然采光和自

然通风，避免了机械通风设施

的建设和投入及其带来的能

源损耗，为地下车库提供了较

好的空气品质。应用于中庭的

天井设置也是传统岭南建筑的显著特色，结合地下室的下沉式庭院，既为建筑内部获得良好的采光，也达到拔风的目的。

四、再生水循环

项目设计考虑回收建筑屋顶雨水，用于绿化浇洒，蓄水池中的雨水通过过滤、消毒装置回用至绿化灌溉管网。绿化灌溉采用自来水和雨水回用两套独立系统，在雨水回收水量不足时，采用自来水。灌溉采用喷灌，高效节水。

广州市气象监测预警中心项目通过运用典型岭南建筑设计手法，采用合理的节能设计以及增强建筑围护结构隔热保温性能和提高空调、采暖设备能效比等节能措施，每年可节电4.5万千瓦时，年节水量约3578吨，减少二氧化碳排放量42.44吨，减少二氧化硫排放0.14吨，减少氮氧化物排放0.12吨，达到节能、生态、环保的目地。

被动式节能建筑一方面满足了现代人对室内热环境的需要；另一方面适应区域气候条件，减少了采暖、空调设备运行时间，极大地降低了建筑能耗，在夏热冬冷地区具有广阔的应用价值。

广州气象监测预警中心借鉴优秀的岭南建筑应对地域环境、气候，体现文化意境的处理手法，通过开敞的布局，利用冷巷和天井组织和诱导通风、与庭院结合形成怡人的办公环境等方式，营造出静逸、舒适的富于文化韵味的建筑环境，以低技、乡土的建筑处理手法实现了节能、生态、环保的绿色建筑的设计目标。