被动式建筑节能技术研究

被动式建筑节能技术研究

王文瑞

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摘要：建筑行业的能源消耗是一个严峻的问题，因此，有效地实施节能技术显得尤为重要。本文将以建筑被动式节能技术为研究，结合关键技术，深入探讨被动式建筑节能技术具体应用，以期望能够有效地改善当前建筑行业的能源消耗状况，促进建筑行业的可持续发展。

关键词：被动式；建筑节能技术；节能效应

引言：

随着资源能源日益紧缺，建筑行业也面临着严峻的挑战。为了有效地解决这一问题，国家正在大力推广节能减排技术，尤其是在建筑领域的深度应用，以提高设备性能，减小机械设备耗能，保护生态。但是过去大多是采用的主动式的建筑节能策略，主要是以深化施工技术，优化建筑设计方案，通过减少设备在具体工作中能源的消耗，降低部分建筑的能耗排放，但是这也在一定程度上增加了建筑项目的运营费用、维修费用。

1.被动式建筑节能技术概述

1.1被动式建筑节能技术

被动式建筑节能方法是一种基于主动式建筑技术基础之上的新型节能方法，它利用优化机电系统，完善设备使用过程，减少能耗，降低碳排放量，从而实现环保建设的目标。这种方法不但能够提高建筑物的节能效率，还能够减小对环境的影响，从而保护我们的地球。被动式建筑节能方法不但能够降低设备的能耗，而且还能够利用改变设计要素的建造形式，从而减小房屋在使用过程中发生的热影响，同时也能够提高住户的采光条件，改善环境。

1.2被动式建筑节能设计的意义

建筑能源消耗是一个严重的难题，尤其是高层住宅。根据不完全的数据统计，建筑所耗费的电能大约占总功耗的40%左右。此外，建筑能源的消耗还会导致巨大的化工燃油环境污染，严重影响生态和城市大气环境保护，不利于发展。人们提出了建设可持续性的理念，旨在通过绿色环保的方式来降低能耗，实现社会生活条件的可持续性。为此，建筑设计行业的能耗降低应该从三大层面着手：一是将被动式科技和主动式技术有效结合，二是以能源管理为基础，三是采取其他措施，以期达到节能减排的目的。

2.被动式建筑节能技术关键因素

2.1保温隔热

为了确保建筑室内温暖宜人，建筑物必须具备优异的保温功能，以减小能耗，形成一道闭合的屏障，使其不受外部环境的影响。

2.2自然通风

为了营造一个舒服的建筑环境，通风是必不可少的一个重要步骤。通过机械设备，虽然能够将新鲜空气带入居室，进行室内外空气质量的替换，为人们提供舒服的日常生活感受。但是机械设备在运转中会耗费巨大能源，而且机械设备的通气与自然风存在差异，后者更能让人感受到舒服。

2.3采光遮阳

冬季太阳的温度对室内外条件的适应性也有重要的作用。北方地区的气候寒冷，因此只有多接触阳光，尽量减少取暖设备的运用，以减低能耗。而南方地区的日光充沛，应该采用某些遮阳措施，以创造出舒服的室内环境。

3.被动式建筑节能技术主要技术手段

3.1外遮阳

在夏季利用百叶式活动外遮阳可以有效遮阳，并且能够显著降低空调能耗，保持室内舒适，达到光线均匀的效果。在季节交替时采用活动外遮阳。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人类正常生活的自然采光; 夜里将外遮阳开启还能可以增加保温性。

3.2换气系统

通过简单的机械系统产生的主动通风提供了高质量的空气。同时，利用排废气余热的至少80%对抽进的新风加热，此时废气和新鲜空气并没有混合。室外新鲜冷空气，通过绿色的管道线路，首先进入室内能量回收通风系统的核心控制部件，室内含有一定热量的废气，通过黄色的管道线路，也汇集进入室内能量回收通风系统的核心控制部件。能量回收通风系统，将废气中的大部分热量留住，加热进入室内的新鲜空气。预热的新鲜空气，通过蓝色的管道线路，送到各个房间。热量回收之后的废气，通过管道线路排到室外。同时，新风排风热交换器的体积很小，通常装在建筑吊顶或者阁楼内就可以。

4.被动式建筑中节能技术具体应用

4.1直接应用清洁能源

清洁能源包括风能和太阳能，其中太阳能在节能技术中具有重要作用。为了实现这一目标，建筑物顶部应该安装太阳能电池板和热水器，以便根据当地的日照条件进行合理的布置。通过优化楼宇结构、合理布置导光板和导热板，设计人员不仅需要有效地节约传统能源，如天然能电能，还能够提高室内照明要求，而且还要更进一步增强建筑保暖效果，使室内空气湿度合理下降，从而使用户在具体使用时更加安全可靠。通过改进电光照和电暖设备，用户能够大幅减少对它们的依赖，从而实现更高效的节能目标。

4.2改进建筑空间设计

首先，需要进行全面的规划设计，根据周边道路的走向和地形特征，合理优化住宅建筑的布置，使其朝向南北，并且还要在小区内设置水景和中央花园，以达到中央开放和北部密集，南部疏松的设计格局。优化规划布置能够有效地改善夏季自然通气和冬季避风的功能，而且也能够产生出小区内的微环境，保证小区内的自然环境采光和天然日照。此外，在设计住宅时，应当充分考虑以人为本的理念，合理设置建筑绿化面积，并栽种乡土植物，以反映地域特点和自然环境，从而达到最佳的小区环境效应。通过合理的植物组合，我们能够创设出舒适的人居环境。

4.3优化建筑结构设计

在被动式建筑建设中，楼宇结构条件对节能效果有着至关重要的影响，因此，合理优化建筑结构设计，才能有效提升被动式建筑的节约效率。为此，在建筑设计过程中，应特别注重建筑对流结构，因为在楼宇两端，由于日照情况差异，或许会生成细微的压力差，这些气压值就能高效地进行空气对流，进而达到被动式建筑的节能目的。在房屋设计时，应该特别注重南北两端的通透格局，并合理调节门窗尺度，以确保室内空气流通良好，夏季即可高效降温，而且还有助于即时清洁室内空气，进而防止过分利用空气过滤器或中央空调等设备，达到节电的控制。

5.结论

在被动式建筑建设过程中，采用清洁能源、优化建筑空间设计、创新维护结构设计、完善工程建设体系等措施，可以有效地提高被动式建筑节能技术的应用效率，从而确保建筑工程设计具有更高的节能性和环保性能，为我国现代化建筑行业的蓬勃发展提供有力支撑，为其未来蓬勃发展提供有利的前提条件。

参考文献：

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