第33卷第5期2011年9月南京工业大学学报（自然科学版）
JOURNALOFNANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY（NaturalScienceEdition）Vol．33No．5Sep．2011
doi：10．3969/j．issn．1671－7627．2011．05．012
被动式节能建筑围护结构的技术特征
许锦峰，黄欣鹏，吴志敏
（江苏省建筑科学研究院有限公司，江苏南京210008）
摘
要：简述被动式节能建筑的起源，分别从外墙、屋面、门窗及外遮阳4个方面说明了其围护结构的技术特征，并
比较被动式节能建筑与未采用被动式节能建筑的区别，最后将两者的室内环境测试进行比较。结果表明：在夏热冬冷地区推广被动式节能建筑非常必要。
关键词：被动式节能建筑；围护结构；室内环境；夏热冬冷地区中图分类号：TU111.4
文献标志码：A
文章编号：1671－7627（2011）05－0060－04
Technicalcharacteristicsofpassiveenergy-savingbuildingenvelope
XUJinfeng，HUANGXinpeng，WUZhimin
（JiangsuResearchInstituteofBuildingScienceCo．，Ltd．，Nanjing210008，China）
Abstract：Anoverviewoftheoriginforpassiveenergy-savingbuildingswasprovided．Thetechnicalchar-acteristicswerespecifiedfromfouraspects：externalwall，roofing，windowsanddoors，andexternalsun-shading．Thedifferencebetweenbuildingswithandwithoutpassiveenergy-savingtechniquewasalsodemonstrated．Finally，indoorenvironmentsofthebuildingsdiscussedabovewastestedandcompared．Theresultindicatedthatthepromotionforpassiveenergy-savingbuildingswasnecessaryintheareaswithhotsummerandcoldwinter．
Keywords：passiveenergy-savingbuilding；exterior-protectedconstruction；indoorenvironment；areawithhotsummerandcoldwinter
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。被动式节能建筑主要有3个特征：1）营造了舒适、健康的室内环境，相比于密闭门窗、空调连续运行的建筑，被动式节能建筑通过合理布局为室内提供新鲜、清洁的自然空气，改善室内
收稿日期：2011－04－01
：“十一五”基金项目国家科技支撑计划资助项目（2008BAJ12B01）
E-mail：pgkun@163．com．作者简介：许锦峰（1963—），男，江苏南通人，研究员，博士，主要研究方向为建筑节能和绿色建筑，
有利于人的生理和心理健康，满足人们心空气品质，
理上亲近自然、回归自然的需求。2）符合人们的传统生活方式和习俗。传统生活方式中，人们习惯早晨开窗换气，冬季晴天晒太阳，夏季晴朗夜晚乘凉；被动式节能建筑综合利用自然通风和被动采暖等措施为居民建立起方便、惬意的生活模式。
3）极端气候条件下使用空调设备满足人们对室内热舒适环境的需求，因空调设备间歇开启，故需设备能够较快地制冷或制热，从而缩短从空调开启到室内舒适的时间。
第5期许锦峰等：被动式节能建筑围护结构的技术特征61
1被动式节能建筑的起源
近十年来在国内，一方面西方发达国家“空调
连续运行”
的用能模式作为时尚正迅速普及；另一方面，适宜于北方寒冷地区的建筑节能技术在南方夏热冬冷地区非理性发展起来。这样的做法忽略了气候特点对建筑的影响，同时千篇一律的建筑形式也丢失了区域文化特征，使人们的传统习惯在现代建筑面前无所适从。
反观中国传统优良民居，那时没有现今的高能耗空调等设备，却能够依靠自身建筑上的处理，巧妙应用被动技术营造出相对适宜的生活环境，耗能极少或不耗能；建筑与周围自然环境和谐共生，保持了独特的地域特点。
传统被动式节能建筑正引起越来越多的重视，对现代建筑的节能设计很有借鉴意义，这方面的研究工作也在国内逐渐开展起来
［1－2］
。
2被动式节能建筑围护结构外墙特征
区别于北方寒冷地区外墙多考虑保温的情况，夏热冬冷地区外墙设计应充分考虑夏季的隔热，兼顾冬季的保温。要使外墙取得好的保温隔热效果，应选择合适的外墙保温构造。建筑北墙是冬季主导风向的迎风面，表面冷空气流速大，单位面积散热量高于其他3个方向外墙。设计外墙保温隔热构造时，宜加强北墙的保温性能，提高传热阻。东西向墙夏季太阳辐射强烈，外表面温度可达60℃以上，在满足其保温性能的同时宜加强其隔热性能，选用传热系数小且蓄热能力较大的墙体材料。
JGJ134—2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设
计标准》［3］
要求当体形系数≤0.4时，外墙应满足：
传热系数K≤1.5W/（m2
·K），热惰性指标D＞2.5或K≤1.0W/（m2
·
K），D≤2.5。在夏热冬冷地区标准的基础上，
DGJ32/J71—2008《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》［4］
结合地区地理气候特点将北向墙的传热系数取值更严格，南向墙的传热系数稍微放宽了一些。
目前夏热冬冷地区的大部分新建建筑外墙保温构造采用外墙外保温。常见的外墙外保温种类有粘贴泡沫塑料保温板、现场喷涂或浇注聚氨酯硬泡、保温装饰板等。但这些材料存在着防火性能差、耐久性差、易开裂渗漏等方面的缺点。
相对于外保温系统，在夏热冬冷地区自保温墙体
值得鼓励。夏热冬冷地区的围护结构中墙体节能的贡献率相对有限。这类地区外墙应有一定的热阻、较大的衰减值和延迟时间、外表面浅色饰面等，自保温墙体较容易达到这些要求。自保温墙体可采用高性能的新型墙体材料，
如江河淤泥烧结节能砖、自保温混凝土砌块、蒸压轻质加气混凝土砌块、页岩模数多孔砖、蒸压加气轻质混凝土隔墙板等，也可与保温材料构成自保温结构体系。自保温墙体具有耐久性好、不燃、施工便捷、综合经济性好等优势，能与建筑同寿命，这些是外保温系统所不具备的。自保温可与内保温或隔热涂料配合使用，优势互补，且满足保温隔热
和室内热稳定性要求更高的建筑的要求，
这样的做法兼顾了夏季隔热和冬季保温的要求，使热阻变大的同
时热惰性指标也随之提高。
另外，传统建筑中采用落叶型的爬山虎等攀沿植物覆盖外墙是一种优良的被动节能设计方法，有条件应尽量采用。
3被动式节能建筑围护结构屋面特征
在夏热冬冷地区，冬季屋面散热在围护结构热
量总损失中占有相当的比例，夏季来自太阳的强烈辐射又会造成顶层房间过热，
使空调能耗加大。夏热冬冷地区，
夏季防热是主要任务，因此对屋面隔热要求较高。要想得到理想的屋面保温隔热性能，可
综合采取以下措施：
1）选用合适的保温材料，其导热系数、热惰性指标应满足标准要求；
2）采用架空形式保温屋面或倒置式屋面等；3）采用屋顶绿化屋面、蓄水屋面、浅色坡屋面等；
4）采用通风屋顶、阁楼屋顶等。
4
被动式节能建筑围护结构门窗、玻璃幕墙特征
外门窗和玻璃幕墙是建筑物与外界热交换、热
传导最活跃、最敏感的部位。冬季，其保温性能和气密性能对采暖能耗有重大影响，是墙体失热损失的5～6倍；夏季，大量的热辐射直接进入室内，大大提高了制冷能耗。因此外门窗和玻璃幕墙设计应该是被动式节能建筑围护结构设计的关键部位。被动式节能建筑宜适当加大南向窗户面积同时适当缩小北向窗户面积，这样既有利于冬季充分利用南向窗太阳得热进行被动式采暖，又有利于减少冬季北向窗
62向外散热。
南京工业大学学报（自然科学版）第33卷
在夏热冬冷地区，应选择热工性能和气密性能良好的窗户和玻璃幕墙系统。窗和幕墙良好的热工性能来源于型材和玻璃。型材的种类有断桥隔热铝合金、聚氯乙烯塑料、铝木复合型材等；玻璃的种类E）中空玻璃、有普通中空玻璃、低辐射气度膜（Low-Low-E中空玻璃由于影响冬季真空玻璃等。其中，
日照采暖，宜谨慎使用，特别是对于南向窗。窗和幕墙就气密性而言，平开窗的气密性能优于推拉窗；对玻璃幕墙，呼吸式玻璃幕墙应是比较好的选择。
建筑的遮阳技术由来已久，形式多样。传统建
筑常采用遮阳板、深凹窗、外廊、阳台、挑檐、藤蔓植物等遮阳措施。如果采用固定式建筑构件遮阳时，可以借鉴传统民居中常见外挑的屋檐和檐廊设计，辅以计算机模拟技术，做到夏季遮阳隔热，冬季满足日照要求。
百叶式活动外遮阳在夏季可有效遮阳，显著降低空调能耗，并保持室内舒适、光线均匀。过渡季节采用活动外遮阳的同时可保持室内良好的通风和自然采光，且不会遮挡视线，提高室内舒适度。冬季白天可收起活动外遮阳设施，充分获得太阳辐射热，减少采暖负荷并保证正常自然采光；夜里开启还能提高保温性能的作用。百叶式活动外遮阳具有其他活
非常适于夏热冬冷气动遮阳方式不可替代的优点，
候地区的建筑。图1为自然通风条件下遮阳房间与
未遮阳房间室内、外空气温度和太阳辐射图。测试表明，遮阳房间进入的太阳辐射与未遮阳房间进入的太阳辐射的平均比值为0.18，白天自然通风条件下遮阳房间与未遮阳房间室内空气温度相比，平均降低2.2℃，最高降低4℃
。
5
被动式节能建筑围护结构隔热措施
及外遮阳特征
如上文所述门窗和玻璃幕墙与外界热交换最活跃，为了在夏热冬冷地区夏季做好隔热措施，应充分重视建筑外遮阳技术的应用。建筑遮阳可以降低太阳辐射、削弱眩光，提高室内热舒适性和视觉舒适降低制冷能耗。合理设置外遮阳能遮挡70%～性，
85%的太阳辐射热，大大降低空调负荷；而内遮阳则只能阻挡20%～30%的太阳辐射热，节能贡献有限。
图1
Fig．1
遮阳房间与未遮阳房间空气温度和太阳辐射对比
Comparisonoftemperatureandsolarradiationbetweenshadedroomandnon-shadedroom
6
被动式节能建筑与非节能建筑室内环境比较
被动式节能建筑通过墙体保温隔热、架空屋面、
感觉舒适并维持平均皮肤温度33.3℃时，其基础代
2
定义受试者所穿服谢为58.1W/m的基准条件下，
1clo=0.155℃·m2/W。装的热阻为1clo，
5］提供的典型气象年逐时参图2按照文献［
数，取夏季服装热阻为0.5clo、冬季服装热阻1.5clo、春秋季节服装热阻0.8clo计算了南京市1年8760h的热舒适度（PMV）指标。图2中PMV指标位于－0.5～0.5的中间区间为绝对热舒适区，被动式节能建筑和非节能建筑均无需开启空调；被动式节能建筑将PMV指标扩展至－0.8～0.7区间，
活动外遮阳等建筑自身构造措施极大地缩减了开启空调采暖、制冷的时间，拓宽了室内热舒适区。图2以南京为例给出了被动式节能建筑与非节能建筑在室外气候变化条件下室内热舒适区，以热舒适度（PMV）为评价指标。在室温为21.1℃、相对湿度50%以下，气流为10cm/s（无风）、受试者安静坐姿、
第5期许锦峰等：被动式节能建筑围护结构的技术特征
63
图2被动式节能建筑与非节能建筑热舒适区比较
Fig．2
Comparisonbetweenpassiveenergysavingbuildingandnon-energysavingbuilding
在这个扩大的区间内，被动式节能建筑室内热环境
均能满足居住者的生理需求无需开启空调。从图2的计算数据分析表明：非节能建筑为维持室内舒适热环境全年需开启空调设备2800h左右，被动式节能建筑比非节能建筑夏季空调开启时间减少600h左右，冬季采暖时间减少1200h左右；相对于非节能建筑，被动式节能建筑尤其在冬季可以在保持室内舒适的条件下极大地减少使用空调的时间。
在理论研究工作的同时，近年来江苏省建筑科学研究院通过大量的围护结构现场热工测试和室内热环境测试工程积累了丰富的经验和可靠的测试数据，
测试数据表明被动式节能建筑与非节能建筑室内热环境差别很大，
具体情况如表1、表2所示。表1
夏季室内热环境检测情况
Table1
Monitoringsituationofindoorthermalenvironmentinsummer
检测项目被动式节能建筑
非节能建筑室内平均温度/℃28.1029.60屋顶内表面温度/℃34.3837.10墙内表面温度/℃33.76～34.56
35．00～36.50
平均相对湿度/%73.0072.00夏装坐姿人热感觉
稍热
烘烤感，坐不住
由表1和表2可见：夏热冬冷地区，在被动式节
能建筑内，夏季室内环境稍热，冬季室内环境比较舒适；而非节能建筑内热环境则相当差。即要维持室内相同舒适程度时，被动式节能建筑空调设备间歇
表2
冬季室内热环境检测情况
Table2
Monitoringsituationofindoorthermalenvironmentinwinter
检测项目被动式节能建筑
非节能建筑室内平均温度/℃12.506.50平均壁面温度/℃11.507.40平均相对湿度/%42.0052.00冬季坐姿人热感觉
舒适
不舒适，
时间长久不健康
开启就行，而非节能建筑空调设备必须连续运行。对此2种情况耗电量的实测，采用间歇空调模式耗电量为每年26kW·h/m2，连续空调模式耗电量
为62kW
·h/m2。7结语
夏热冬冷地区，被动式节能建筑借鉴传统优良
建筑，结合现代建材新技术运用，在围护结构上继承传统、
创新发展，集中表现在：1）外墙对各朝向热工设计区别对待，运用隔热涂料和自保温墙体等新技术；2）屋面加强隔热措施，屋顶下采取通风措施；3）外门窗和幕墙选择热工性能优秀的型材并注重活动外遮阳的应用。
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。
参考文献：
1］陈湛，张三明．中国传统民居中的被动节能技术［J］
．华中建筑，
2008，26（12）：205－210．2］付祥钊．夏热冬冷地区建筑节能技术［M］．北京：中国建筑工
业出版社，
2002．3］中国建筑科学研究院．JGJ134—2010
夏热冬冷地区居住建
筑节能设计标准［
S］．北京：中国建筑工业出版社，2010．4］江苏省建筑科学研究院．DGJ32/J71—2008
江苏省居住建
筑热环境和节能设计标准［S］
．北京：中国建筑工业出版社，
2009．5］中国气象局气象信息中心气象资料室．中国建筑热环境分析
专用气象数据集［
M］．北京：中国建筑工业出版社，2005．［［［［［
第33卷第5期2011年9月南京工业大学学报（自然科学版）
JOURNALOFNANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY（NaturalScienceEdition）Vol．33No．5Sep．2011
doi：10．3969/j．issn．1671－7627．2011．05．012
被动式节能建筑围护结构的技术特征
许锦峰，黄欣鹏，吴志敏
（江苏省建筑科学研究院有限公司，江苏南京210008）
摘
要：简述被动式节能建筑的起源，分别从外墙、屋面、门窗及外遮阳4个方面说明了其围护结构的技术特征，并
比较被动式节能建筑与未采用被动式节能建筑的区别，最后将两者的室内环境测试进行比较。结果表明：在夏热冬冷地区推广被动式节能建筑非常必要。
关键词：被动式节能建筑；围护结构；室内环境；夏热冬冷地区中图分类号：TU111.4
文献标志码：A
文章编号：1671－7627（2011）05－0060－04
Technicalcharacteristicsofpassiveenergy-savingbuildingenvelope
XUJinfeng，HUANGXinpeng，WUZhimin
（JiangsuResearchInstituteofBuildingScienceCo．，Ltd．，Nanjing210008，China）
Abstract：Anoverviewoftheoriginforpassiveenergy-savingbuildingswasprovided．Thetechnicalchar-acteristicswerespecifiedfromfouraspects：externalwall，roofing，windowsanddoors，andexternalsun-shading．Thedifferencebetweenbuildingswithandwithoutpassiveenergy-savingtechniquewasalsodemonstrated．Finally，indoorenvironmentsofthebuildingsdiscussedabovewastestedandcompared．Theresultindicatedthatthepromotionforpassiveenergy-savingbuildingswasnecessaryintheareaswithhotsummerandcoldwinter．
Keywords：passiveenergy-savingbuilding；exterior-protectedconstruction；indoorenvironment；areawithhotsummerandcoldwinter
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。被动式节能建筑主要有3个特征：1）营造了舒适、健康的室内环境，相比于密闭门窗、空调连续运行的建筑，被动式节能建筑通过合理布局为室内提供新鲜、清洁的自然空气，改善室内
收稿日期：2011－04－01
：“十一五”基金项目国家科技支撑计划资助项目（2008BAJ12B01）
E-mail：pgkun@163．com．作者简介：许锦峰（1963—），男，江苏南通人，研究员，博士，主要研究方向为建筑节能和绿色建筑，
有利于人的生理和心理健康，满足人们心空气品质，
理上亲近自然、回归自然的需求。2）符合人们的传统生活方式和习俗。传统生活方式中，人们习惯早晨开窗换气，冬季晴天晒太阳，夏季晴朗夜晚乘凉；被动式节能建筑综合利用自然通风和被动采暖等措施为居民建立起方便、惬意的生活模式。
3）极端气候条件下使用空调设备满足人们对室内热舒适环境的需求，因空调设备间歇开启，故需设备能够较快地制冷或制热，从而缩短从空调开启到室内舒适的时间。
第5期许锦峰等：被动式节能建筑围护结构的技术特征61
1被动式节能建筑的起源
近十年来在国内，一方面西方发达国家“空调
连续运行”
的用能模式作为时尚正迅速普及；另一方面，适宜于北方寒冷地区的建筑节能技术在南方夏热冬冷地区非理性发展起来。这样的做法忽略了气候特点对建筑的影响，同时千篇一律的建筑形式也丢失了区域文化特征，使人们的传统习惯在现代建筑面前无所适从。
反观中国传统优良民居，那时没有现今的高能耗空调等设备，却能够依靠自身建筑上的处理，巧妙应用被动技术营造出相对适宜的生活环境，耗能极少或不耗能；建筑与周围自然环境和谐共生，保持了独特的地域特点。
传统被动式节能建筑正引起越来越多的重视，对现代建筑的节能设计很有借鉴意义，这方面的研究工作也在国内逐渐开展起来
［1－2］
。
2被动式节能建筑围护结构外墙特征
区别于北方寒冷地区外墙多考虑保温的情况，夏热冬冷地区外墙设计应充分考虑夏季的隔热，兼顾冬季的保温。要使外墙取得好的保温隔热效果，应选择合适的外墙保温构造。建筑北墙是冬季主导风向的迎风面，表面冷空气流速大，单位面积散热量高于其他3个方向外墙。设计外墙保温隔热构造时，宜加强北墙的保温性能，提高传热阻。东西向墙夏季太阳辐射强烈，外表面温度可达60℃以上，在满足其保温性能的同时宜加强其隔热性能，选用传热系数小且蓄热能力较大的墙体材料。
JGJ134—2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设
计标准》［3］
要求当体形系数≤0.4时，外墙应满足：
传热系数K≤1.5W/（m2
·K），热惰性指标D＞2.5或K≤1.0W/（m2
·
K），D≤2.5。在夏热冬冷地区标准的基础上，
DGJ32/J71—2008《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》［4］
结合地区地理气候特点将北向墙的传热系数取值更严格，南向墙的传热系数稍微放宽了一些。
目前夏热冬冷地区的大部分新建建筑外墙保温构造采用外墙外保温。常见的外墙外保温种类有粘贴泡沫塑料保温板、现场喷涂或浇注聚氨酯硬泡、保温装饰板等。但这些材料存在着防火性能差、耐久性差、易开裂渗漏等方面的缺点。
相对于外保温系统，在夏热冬冷地区自保温墙体
值得鼓励。夏热冬冷地区的围护结构中墙体节能的贡献率相对有限。这类地区外墙应有一定的热阻、较大的衰减值和延迟时间、外表面浅色饰面等，自保温墙体较容易达到这些要求。自保温墙体可采用高性能的新型墙体材料，
如江河淤泥烧结节能砖、自保温混凝土砌块、蒸压轻质加气混凝土砌块、页岩模数多孔砖、蒸压加气轻质混凝土隔墙板等，也可与保温材料构成自保温结构体系。自保温墙体具有耐久性好、不燃、施工便捷、综合经济性好等优势，能与建筑同寿命，这些是外保温系统所不具备的。自保温可与内保温或隔热涂料配合使用，优势互补，且满足保温隔热
和室内热稳定性要求更高的建筑的要求，
这样的做法兼顾了夏季隔热和冬季保温的要求，使热阻变大的同
时热惰性指标也随之提高。
另外，传统建筑中采用落叶型的爬山虎等攀沿植物覆盖外墙是一种优良的被动节能设计方法，有条件应尽量采用。
3被动式节能建筑围护结构屋面特征
在夏热冬冷地区，冬季屋面散热在围护结构热
量总损失中占有相当的比例，夏季来自太阳的强烈辐射又会造成顶层房间过热，
使空调能耗加大。夏热冬冷地区，
夏季防热是主要任务，因此对屋面隔热要求较高。要想得到理想的屋面保温隔热性能，可
综合采取以下措施：
1）选用合适的保温材料，其导热系数、热惰性指标应满足标准要求；
2）采用架空形式保温屋面或倒置式屋面等；3）采用屋顶绿化屋面、蓄水屋面、浅色坡屋面等；
4）采用通风屋顶、阁楼屋顶等。
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被动式节能建筑围护结构门窗、玻璃幕墙特征
外门窗和玻璃幕墙是建筑物与外界热交换、热
传导最活跃、最敏感的部位。冬季，其保温性能和气密性能对采暖能耗有重大影响，是墙体失热损失的5～6倍；夏季，大量的热辐射直接进入室内，大大提高了制冷能耗。因此外门窗和玻璃幕墙设计应该是被动式节能建筑围护结构设计的关键部位。被动式节能建筑宜适当加大南向窗户面积同时适当缩小北向窗户面积，这样既有利于冬季充分利用南向窗太阳得热进行被动式采暖，又有利于减少冬季北向窗
62向外散热。
南京工业大学学报（自然科学版）第33卷
在夏热冬冷地区，应选择热工性能和气密性能良好的窗户和玻璃幕墙系统。窗和幕墙良好的热工性能来源于型材和玻璃。型材的种类有断桥隔热铝合金、聚氯乙烯塑料、铝木复合型材等；玻璃的种类E）中空玻璃、有普通中空玻璃、低辐射气度膜（Low-Low-E中空玻璃由于影响冬季真空玻璃等。其中，
日照采暖，宜谨慎使用，特别是对于南向窗。窗和幕墙就气密性而言，平开窗的气密性能优于推拉窗；对玻璃幕墙，呼吸式玻璃幕墙应是比较好的选择。
建筑的遮阳技术由来已久，形式多样。传统建
筑常采用遮阳板、深凹窗、外廊、阳台、挑檐、藤蔓植物等遮阳措施。如果采用固定式建筑构件遮阳时，可以借鉴传统民居中常见外挑的屋檐和檐廊设计，辅以计算机模拟技术，做到夏季遮阳隔热，冬季满足日照要求。
百叶式活动外遮阳在夏季可有效遮阳，显著降低空调能耗，并保持室内舒适、光线均匀。过渡季节采用活动外遮阳的同时可保持室内良好的通风和自然采光，且不会遮挡视线，提高室内舒适度。冬季白天可收起活动外遮阳设施，充分获得太阳辐射热，减少采暖负荷并保证正常自然采光；夜里开启还能提高保温性能的作用。百叶式活动外遮阳具有其他活
非常适于夏热冬冷气动遮阳方式不可替代的优点，
候地区的建筑。图1为自然通风条件下遮阳房间与
未遮阳房间室内、外空气温度和太阳辐射图。测试表明，遮阳房间进入的太阳辐射与未遮阳房间进入的太阳辐射的平均比值为0.18，白天自然通风条件下遮阳房间与未遮阳房间室内空气温度相比，平均降低2.2℃，最高降低4℃
。
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被动式节能建筑围护结构隔热措施
及外遮阳特征
如上文所述门窗和玻璃幕墙与外界热交换最活跃，为了在夏热冬冷地区夏季做好隔热措施，应充分重视建筑外遮阳技术的应用。建筑遮阳可以降低太阳辐射、削弱眩光，提高室内热舒适性和视觉舒适降低制冷能耗。合理设置外遮阳能遮挡70%～性，
85%的太阳辐射热，大大降低空调负荷；而内遮阳则只能阻挡20%～30%的太阳辐射热，节能贡献有限。
图1
Fig．1
遮阳房间与未遮阳房间空气温度和太阳辐射对比
Comparisonoftemperatureandsolarradiationbetweenshadedroomandnon-shadedroom
6
被动式节能建筑与非节能建筑室内环境比较
被动式节能建筑通过墙体保温隔热、架空屋面、
感觉舒适并维持平均皮肤温度33.3℃时，其基础代
2
定义受试者所穿服谢为58.1W/m的基准条件下，
1clo=0.155℃·m2/W。装的热阻为1clo，
5］提供的典型气象年逐时参图2按照文献［
数，取夏季服装热阻为0.5clo、冬季服装热阻1.5clo、春秋季节服装热阻0.8clo计算了南京市1年8760h的热舒适度（PMV）指标。图2中PMV指标位于－0.5～0.5的中间区间为绝对热舒适区，被动式节能建筑和非节能建筑均无需开启空调；被动式节能建筑将PMV指标扩展至－0.8～0.7区间，
活动外遮阳等建筑自身构造措施极大地缩减了开启空调采暖、制冷的时间，拓宽了室内热舒适区。图2以南京为例给出了被动式节能建筑与非节能建筑在室外气候变化条件下室内热舒适区，以热舒适度（PMV）为评价指标。在室温为21.1℃、相对湿度50%以下，气流为10cm/s（无风）、受试者安静坐姿、
第5期许锦峰等：被动式节能建筑围护结构的技术特征
63
图2被动式节能建筑与非节能建筑热舒适区比较
Fig．2
Comparisonbetweenpassiveenergysavingbuildingandnon-energysavingbuilding
在这个扩大的区间内，被动式节能建筑室内热环境
均能满足居住者的生理需求无需开启空调。从图2的计算数据分析表明：非节能建筑为维持室内舒适热环境全年需开启空调设备2800h左右，被动式节能建筑比非节能建筑夏季空调开启时间减少600h左右，冬季采暖时间减少1200h左右；相对于非节能建筑，被动式节能建筑尤其在冬季可以在保持室内舒适的条件下极大地减少使用空调的时间。
在理论研究工作的同时，近年来江苏省建筑科学研究院通过大量的围护结构现场热工测试和室内热环境测试工程积累了丰富的经验和可靠的测试数据，
测试数据表明被动式节能建筑与非节能建筑室内热环境差别很大，
具体情况如表1、表2所示。表1
夏季室内热环境检测情况
Table1
Monitoringsituationofindoorthermalenvironmentinsummer
检测项目被动式节能建筑
非节能建筑室内平均温度/℃28.1029.60屋顶内表面温度/℃34.3837.10墙内表面温度/℃33.76～34.56
35．00～36.50
平均相对湿度/%73.0072.00夏装坐姿人热感觉
稍热
烘烤感，坐不住
由表1和表2可见：夏热冬冷地区，在被动式节
能建筑内，夏季室内环境稍热，冬季室内环境比较舒适；而非节能建筑内热环境则相当差。即要维持室内相同舒适程度时，被动式节能建筑空调设备间歇
表2
冬季室内热环境检测情况
Table2
Monitoringsituationofindoorthermalenvironmentinwinter
检测项目被动式节能建筑
非节能建筑室内平均温度/℃12.506.50平均壁面温度/℃11.507.40平均相对湿度/%42.0052.00冬季坐姿人热感觉
舒适
不舒适，
时间长久不健康
开启就行，而非节能建筑空调设备必须连续运行。对此2种情况耗电量的实测，采用间歇空调模式耗电量为每年26kW·h/m2，连续空调模式耗电量
为62kW
·h/m2。7结语
夏热冬冷地区，被动式节能建筑借鉴传统优良
建筑，结合现代建材新技术运用，在围护结构上继承传统、
创新发展，集中表现在：1）外墙对各朝向热工设计区别对待，运用隔热涂料和自保温墙体等新技术；2）屋面加强隔热措施，屋顶下采取通风措施；3）外门窗和幕墙选择热工性能优秀的型材并注重活动外遮阳的应用。
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。
参考文献：
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