被动式超低能耗建筑设计分析

被动式超低能耗建筑设计分析

刘穗杰

广东省建科建筑设计院有限公司 广东广州 510000

摘要：在资源短缺以及环境污染严重的反思下，实现节能环保成为当前的一个重大课题。面对当前的能源危机问题以及日趋严重的环境污染问题，建筑行业应该坚持绿色的发展理念，实现建筑的节能环保。在绿色理念下对建筑进行节能设计可以实现节能化的建筑，节能建筑相比于以往的建筑具有节约能源、保护环境的优点。同时，通过对自然能源的应用以及使建筑设计与自然环境相协调，使得节能建筑更加舒适宜居。于是本文分析了被动式超低能耗建筑设计。

关键词：被动式；超低能耗建筑；设计

引言：建筑的能耗问题随着行业的发展愈发彰显出来，若不对建筑能耗进行严格的控制，将会带来如能源危机、环境污染等诸多问题，建筑行业的发展也会受到极大的阻碍。被动式超低能耗建筑的推广和应用可以很好地解决建筑能耗问题，通过对建筑结构的优化设计和建筑资源的合理运用，降低建筑施工和使用阶段的能源消耗，最大限度地避免了能源损失和浪费现象的发生，为建筑行业的可持续发展奠定了坚实的基础。

一、被动式超低能耗建筑概念与设计原理

1、被动式超低能耗建筑概念。被动式超低能耗建筑是指适应气候特征和自然条件，通过保温隔热性能和气密性能更高的围护结构，采用高效新风热回收技术，最大程度地降低建筑供暖供冷需求，并充分利用可再生能源，以更少的能源消耗提供舒适室内环境并能满足绿色建筑基本要求的建筑。

2、被动式超低能耗建筑的设计原理，主要有：根据项目所在地的气候特征及其自然条件，通过采用合适的朝向、合理的建筑体形系数、遮阳、自然通风采光等措施，提升环境带来的有利因素、降低环境带来的不利因素；通过采用保温隔热性能及气密性更高的围护结构对建筑被动区做全方位包裹，让保证室内环境舒适的成本尽量降低；采用新风热回收等技术，避免能源浪费；利用可再生能源如太阳能，降低能源消耗。

二、被动式超低能耗建筑设计的影响因素

1、气候因素。我国国土面积幅员辽阔，各个区域之间的气候环境存在明显的差异，比如说南方夏季潮湿炎热，北方冬季干燥寒冷，这就造成了南北方居民不同的生活习惯，在建筑设计时要将这些因素充分考虑其中，保证建筑的使用功能更符合当地人们的需求。但是我国对于被动式超低能耗建筑的研究时间尚短，核心技术至今仍然没有研发出来，造成各个区域的建筑设计风格存在较大的相似性，既无法体现其地域性特色，又不能展现被动式超低能耗建筑在不同地理环境下的节能优势。

2、建筑因素。我国的居住建筑因为地域不同而采用多层建筑是我国居住的主要形式，我国建筑普遍具有密度高、面积大、公共空间广等特点，导致了被动式超低能耗建筑设计存在明显不同。空置率过高导致的户间传热损失大和集中设备负荷率低对建筑能耗产生重要的影响，因此我国的被动式超低能耗建筑技术体系应考虑我国现有的建筑特点等各方面的影响。

3、设计人员因素。设计人员在被动式超低能耗建筑设计中发挥着不容忽视的作用，如果设计人员的个人素质低下，或者技术水平不够，将会大大降低建筑设计水平，致使被动式超低能耗建筑的节能效果大打折扣，不利于该类型建筑的推广。我国的建筑设计人员普遍存在跟风现象，即当前流行哪种建筑形式，就完全照搬全抄，忽视了不同地区建筑设计的差异性，再加上设计人员缺乏对先进设计理念和设计技术的学习和研究，对于被动式超低能耗建筑的了解流于表面，使得设计的建筑缺乏内涵和灵魂，实用性较差。

三、被动式超低能耗建筑设计要点

1、被动节能式场地设计。在被动式超低能耗建筑设计时，一定要参考建筑周围的实际气候条件。所谓的被动式节能建筑设计，就是在考虑了天气，地区，经济等情况下，对环保型可再生能源的一种利用。因为我国的地域面积大，不同地方的气候条件有着明显的差距，这些气候的变化会对建筑造成一定的影响。因此，在进行设计时有关单位要做好实地考察工作，收集建筑周围的气候变化参数，记录自然环境的动态，将上述两点与用户的居住体验结合在一起，降低建筑的能耗。建筑设计者应该先对建筑周围的自然生态环境进行全面深入的了解，然后根据自然环境对建筑进行设计，做到因地制宜，最大化实现建筑与环境的协调融合。其次，建筑设计者在进行建筑设计时还应该考虑建筑与其他建筑之间的关系，处理好建筑之间的结构关系，做好建筑之间的衔接。同时，应该合理规划建筑之间的绿化设置，尽可能地使建筑与建筑之间，建筑与环境之间形成自然的融合。与主动式建筑设计相比，被动式更加强调人与自然的协调，而不是人为地对自然进行改造，从而避免了对生态环境的破坏，保持了建筑与气候联动性，实现了人与自然的和谐、可持续发展。

2、以室内微气候作为基础。从微观上看，还要考量室内微气候条件。以房间为单位，室内微气候主要由温度、湿度、风向、光照等组成。室内微气候条件直接决定着用户的使用体验，是描述建筑舒适度的重要参数。设计师在设计时要充分考虑当地日光的照射情况，能充分了解阳光照射的范围和角度，如此用户有阳光的照射会感到舒服。另外，运用生态化模式一定要减少自然系统的影响，要设计科学合理的通风系统，设计师要思考自然风的大小和风向对建筑物的影响，能让用户感受到惬意的自然风，要遵循节能的思想，充分体现生态化模式的价值。另外，在被动式超低能耗建筑设计时，要将室内微气候与人体的热舒适度联系起来，再加上地域气候、季节变化等自然因素，提高用户的舒适度，减少不必要的能源消耗，实现建筑的节能目标。

3、以室外气候为设计基础。从宏观上看，建筑周围的气候条件会对建筑的设计、施工，运行造成一定的影响，这是一个相对广泛的空间概念。从微观上看，室外气候的所指范围相对集中，是以住房为单位，与用户的居住体验密切相关。在设计时，就可以根据不同的室外气候变化，来设计不同的方案，对建材的选择、对门窗的设计、主体结构的设计都可以有所帮助。在生态化模式中，室外设计是不容忽视的，它包括幕墙、屋顶，从绿色建筑设计的角度来说，在幕墙方面，设计师遵循生态化模式的观念，要选择环保、透气性强的材料，要充分考虑用户的起居需求，要利用生态化模式，合理规划建筑空间，让外面的阳光和空气进入到房间内，以防幕墙的材料会空气流通产生影响，提升他们居住的满足度，这也是为低碳环保共享一份力量。

4、自然采光通风的应用。被动式超低能耗建筑设计中，利用自然进行通风和采光是必不可少的。在设计前应该对当地的气候变化以及空气循环情况进行调查了解，然后建筑设计中应用自然条件调整建筑的方向，使建筑能够配合自然的空气流动方向。可以通过对当地风向的研究，进行窗户的设计，采取“穿堂风”的方式，让大量的自然风进入到房屋中。这样，夏天也可以减少空调的使用频率，节约资源。这样设计的建筑在使用的过程中就可以进行自然通风，进而避免过多使用室内通风设备，减少能源的消耗。建筑设计者在进行建筑的采光设计的时候也可以考虑使用自然的资源，将建筑采光设计成天然的采光系统。

5、太阳能的合理应用。被动式超低能耗建筑不等于无能耗建筑，建筑内人们的活动必然会带来能源的消耗。太阳能资源是当今自然资源开发的重点，与传统的资源相比，太阳能具有环保、随处可见、数量巨大的优势。在被动式超低能耗建筑设计中应用太阳能技术可以取得很好的节能降耗效果。

结束语：综上所述，人们的日常生活质量和水平不断提升，对节能环保意识的重视度也在不断提升。在这种大环境背景下，建筑行业意识到低能耗建筑设计的重要性，建筑行业为了实现节能减排、绿色环保的设计理念，将被动式超低能耗建筑设计理念应用到实践中，能够取得良好应用效果。

参考文献：

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