陈晓明(泰州市建筑设计院有限公司兴化分公司泰州兴化225700)
摘要：天井是我国传统建筑的重要元素之一，在改善室内环境方面有着无可比拟的优势。近年来，节能建筑得到了快速发展，零耗能建筑在国内外引起了广泛的关注和深入的研究。本文简要介绍了零耗能建筑的理念及技术手段，分析了分散式天井在传统建筑的的应用及耗能状态，探索了分散天井在现代节能建筑中的应用。
关键词：分散天井；节能减排；零耗能建筑
一、“零耗能”建筑理念
当前，节能建筑的研发及应用已成为建筑界最受瞩目的课题之一。零耗能建筑作为节能建筑的重要组成部分，在现代建筑设计中被越来越多的开发和应用。零耗能建筑一方面降低了建筑物对能源的需求，利用各种先进的环境响应节能设计及施工理念以及现代节能智能系统等，尽可能地控制室内的采光、温度及湿度，维持室内环境的舒适度，最大限度地降低建筑物对能源的需求量并提高能源利用效率，从而降低建筑物的能源消耗。另一方面，通过采用地热、风能以及太阳能等可再生资源代替或者转化为热、电及燃料等，实现无温室气体排放的目的。
二、零能耗建筑采用的技术
零耗能建筑在进行设计及应用过程中，需要综合主动、被动设计以及环境响应型建筑的设计和建设策略三方面要素。其中，主动节能设计主要是指通过一系列机械系统以及输入能源来改变建筑环境的技术。而被动设计指的是利用太阳能、地热、风能、潮汐能等自然能源来代替常规的能源，从而实现节能目的的设计。环境响应型建筑的设计和建设策略主要是指通过控制建筑的朝向、形态、空间、材料、构造措施及配件等来降低建筑物的能源消耗，综合建筑物的采光、通风等因素组织组织的设计。
（一）太阳能的高效使用
零耗能建筑的主要能源系统是太阳能发电系统，通过在屋顶安装光电薄膜材料进行太阳能发电，节约能源且无污染。
（二）建筑物温度控制
零耗能建筑通过低耗能手段对室内温度进行控制，并利用“烟囱效应”来诱导室内自然通风和传热，保持室内良好的通风和保温效果。此外，还可在排风道内部安装加热器，利用太阳能加热水及风道中的空气，可以强化室内自然通风和热压效果，从而使室内的环境舒适。
（三）超保温砌体结构
通过超保温建筑结构对建筑内部进行超保温处理，就是在传统保温层的基础上加设矿物纤维保温结构以及外墙材料、使用石灰泥作为砂浆砌块或者在混凝土中加入一些热容性的再生骨料等，以大大降低温室气体的排放量。
（四）绿色屋面
绿色屋面是一种有效降低建筑物能耗的技术。绿色屋面可以使将要进入下水系统中的雨水径流降低，利于城市雨水的管理。同时，绿色屋面具有较好的景观效应以及冬暖夏凉效应，且可延长无面的使用寿命。
（五）高性能的玻璃
建筑物的主要能耗来源于外墙门窗的人能量的损失。零能耗建筑在设计过程中除了要保证外墙门窗玻璃的美观，更注重对热量及制冷成本的控制以及室内阳光投射与舒适度的平衡等。Low-E玻璃在这方面具有较大优势，具有优异的热性能、光学性能以及卓越的降噪性。Low-E玻璃阻挡紫外线透射的效果较好，且能很好地防止物品退色。
零耗能建筑具有节能与减少温室气体的排放量等优势，结合良好的环境响应建筑模型剂上述设计技术来调节建筑物自身的生态环境，从而实现节能减排的目的。分散式天井作为一种良好的环境建筑模型，在零耗能建筑中的应用具有独特的优势。下面就以我国传统的天井居民为例，分析分散天井在零耗能建筑中的应用。
三、零耗能建筑建筑中分散天井模型的设计原型
（一）我国传统居民中的分散天井
天井是我国传统居民的主要建筑形式之一，根据各地的生活习惯以及其后条件等有一定的区别，是构筑舒适居住环境的重要建筑形式。如江南地区的传统建筑中天井的设计多为合院式，通过将四周的房屋按照一定的形态联结围成天井，这种建筑形式也被称为天井庭院；江浙一带四季分明，且春季多梅雨，夏季较为炎热而冬季极阴寒，其天井庭院一般都为三面过着四面的两层房屋，房屋之间相互联接形成四合院，使得住宅内部的环境比较安静和私密，既节约了用地，又增加了建筑结构的整体性。又如江西地区，地处副亚热带季风区，夏季持续高温，气候较为湿热，居住的主要为多井式开合天井，可改善室内热环境；福建居民中天井的设计较为独特，其主体一般设有一个较大的天井，周围配有较小的天井，且天井周围的墙壁多为白色照壁，可以使更多的光线反射到室内。
（二）分散天井在现代建筑中的应用
现代建筑设计的主要理念是节能减排，注重结构形式和外观。尤其是零耗能建筑，不依赖或者少用传统的耗能设备，主要是在建筑形式以及空间布局等上采取相应的措施以改善建筑物的生态环境。目前，我国的小体型建筑中也在应用“天井”设计理念，在合理的采光通风情况下还具有良好的景观效果。在现代宾馆建筑中，其大堂建筑设计中常采用共享空间的设计手法，即中庭。中庭是一种垂直的交通枢纽，主要用以疏导顾客，由于在设计上与传统居住的天井比较接近，具有较好的吸收太阳辐射、促进室内通风以及改善自然采光等生态功效。
（三）分散式天井建筑的功能作用
分散式天井式建筑具有良好的组织通风、自然采光、吸除尘烟以及积聚和疏导雨水排流的作用。分散天井的应用可以有效地联系将室内外的空间联系起来，从而对室内气候进行调节，可控制室内的自然采光及通风，对雨水的疏排作用有利于建筑的集水及排水，结合现代先进的装饰技术还可丰富建筑空间、美化环境。
（四）零耗能建筑的设计
结合零耗能建筑设计理念以及分散天井的功能特点，在现代零耗能建设计中应从以下几个方面考虑：
1、建筑物的遮阳、隔热、自然采光及自然通风
现代节能建筑的设计中活动百叶窗的使用较为广泛，可以使更多的阳光反射到室内。
2、结合光传感器与LED照明
结合光传感器与LED照明可以有效地对室内照明度进行补充，且可以提高室内的自然采光时间及采光效率。同时，光传感器可以实现对自然光采集的自然控制，能在一定程度上降低能耗。
3、采用太阳能发电
对于一些屋面面积较大的建筑，可以采用太阳能发电，不仅可以降低能耗，也有利于分散天井式的零耗能建筑的设计。
通过结合上述设计理念、现有的节能建筑材料、先进功能技术以及丰富的空间设计，可以得出一种更加复杂的综合建筑模型，即分散天井式零耗能建筑。
参考文献：
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