被动式超低能耗建筑设计策略研究

被动式超低能耗建筑设计策略研究

摘要随着环保意识的提升，可持续发展的理念已经开始得到人们的重视，但要建立绿色环保的人类居住环境，建筑环境质量、节能减排以及地理区域特点等都是需要解决的问题。顺应潮流就产生了被动式超低能耗建筑设计，一种基于不同地域气候特点以及资源环境状况的低耗高效的建筑设计方式已经成为建筑设计中最炙手可热的话题。本文阐述了被动式设计的原理，并对具体的应用实例进行分析。

关键字被动式；低能耗高收益；建筑设计

随着我国经济的腾飞发展，人们的消费水平也随着收入的升高开始逐渐升高，居住环境更是如此。近十年来，我国依靠自然资源的环境破坏型经济发展使人类居住环境受到了极大的破坏，在这种情形下被动式低能耗的建筑设计应运而生，很大程度上革新了我国的建筑设计业的技术。节约能耗，提升资源利用率，同时尽可能利用如太阳能，风能等环境友好型资源，使得可持续的绿色人居环境真正成为可能。但被动式超低能耗建筑技术在我国才刚刚起步，很多技术问题以及在实际应用中遇到的问题还有待解决，因此，对于这种新兴技术的讨论和探究就成了必要。

1 被动式超低能耗建筑设计的概念和原理

1.1 被动式超低能耗建筑设计的概念

依赖环境资源的经济发展不可否认的给我国经济带来了巨大的腾飞，但是随之而来的生态环境的破坏，区域资源短缺等问题已经成为燃眉之急。响应国家城镇化的号召，城市建设已经是重中之重，但现有的城市建筑设计大多千篇一律，没有给予建筑上的节能减排和区域文化传承足够的重视。所谓被动式超低能耗建筑设计，就是有针对性的依据地区不同气候和地理条件，不破坏当地地理和传统生态环境，利用被动式的设计，降低能耗，提高资源利用率，加强对于之前不被重视的可持续能源的利用，同时保证建筑内环境的舒适性的新型建筑技术[1]。

1.2 被动式建筑设计的原理以及面临的问题

被动式建筑设计主要利用建筑本身的設计，代替人工控制的方式，建立室内温度的舒适宜居，是一门将建筑本身，建筑内环境和区域自然环境结合考虑的科学性技术。通过对多数地区自然环境中大部分时间都具有的舒适室外气候的利用，如自然通风，太阳能取暖等方式，降低对不可循环资源的使用，实现超低能耗高利用率，从而以一种健康环保的方式达到人类所需的18-26℃的常温状态。

这种被动式设计技术面临的主要问题有：

（1）何种情况下外界的气候资源是可利用的，即室外气候在什么条件下可

用于建筑内的温度调节。

（2）由于我国地理区域不同所带来的环境气候条件不均衡，这对于建筑将产生不同的影响，使得被动式技术的广泛应用产生了困难，各个地区不能像传统现代建筑一样统一标准，个性化设计对于技术的推广造成了影响。

（3）何种建筑技术措施和用于温度调节，在实际的建筑内如何将这些技术实践。

为了解决以上的问题，众多学者在建筑学、气候学和建筑环境工学原理的基础上，通过理论分析、实地检测和数据统计和分析，阐明了适用于中国的，面对自然气候波动时人类的热舒适规律，初步划分了不同的气候界域所适用的各类被动式技术，从而建立起被动利用太阳能以及风能进行蓄热和降温设计的计算方法，并提出了适宜人体常温需求的气候分析方法[2]。

2 被动式低能耗建筑设计的技术

（1）建筑的外围保护结构，例如外墙，地面，顶层等，应选用热阻相似或一致的材料，以免出现热桥现象。通过对建筑能耗的模拟，计算建筑围护结构的热传导系数，注意要扣除被动式获得的能源，如日照所得的太阳能，风能所降低的能耗等。通过计算结果逐步修正围护结构，以此确定保温和隔热材料的厚度及材质。

（2）建筑的气密性是减少由升温和降温产生能耗的极为有效的手段，通过减少气闭时对外界的气体交换，可以大幅度降低能耗。在设计建筑时，必须保证气密性设计完全覆盖整个气密层，并注意施工时不能破坏到气密性设计。

（3）热桥区域是任何建筑中温控能耗极大的区域，冬季时节，热桥的产生会对建筑内温度造成极大影响，因此被动式低能耗技术应采用无热桥技术[3]。

3 应用策略

在我国许多地区，被动式超低能耗建筑技术已经付诸实践，宁夏，山西等地区的成功实践说明，综合考虑地域气候和能量消耗进行建筑的设计是可行的。合理利用被动式技术，综合利用风能，太阳能，特定区域气候特点和植被类型，加之特定的围护结构和气密性设计，通过缜密的计算来确定具体的因地制宜的建筑策略和方案，就能实现这种低能耗的设计理念[4]。

4 结束语

为响应环境友好型经济发展，随之而来的生态文明建设也已成为热点问题，可持续发展的理念已经开始得到人们的重视。被动设计低能耗建筑不仅发展了建筑技术，而且，这种环境友好型设计技术合理运用了各种绿色可持续能源，另一方面也推动了经济的发展。被动式低能耗设计在保护生态环境的同时充分考虑了

我国地区跨度大，各地区气候不一的特点，同时尊重各地区人民的居住习惯，为人民营造出更加舒适宜居而且节能的人居环境，已经开始逐渐得到人们的认可，并终将取代现代设计中高能耗环境破坏性建筑设计成为主流。

参考文献

[1] 杨柳，杨晶晶，宋冰，等.被动式超低能耗建筑设计基础与应用[J].科学通报，2015，（18）：1698-1710.

[2] 徐伟，邹瑜，孙德宇，等.《被动式超低能耗绿色建筑技术导则》编制思路及要点[J].建设科技，2015，（23）：17-21.

[3] 徐伟，孙德宇.中国被动式超低能耗建筑能耗指标[J].动感生态城市与绿色建筑，2015，（2）：15.

[4] 杨欣蒙.被动式超低能耗的建筑设计[J].建材与装饰，2016，（51）：

114-115.