被動式超低能耗建筑設計基礎分析范文

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【摘要】被動式超低能耗建筑，主要是建筑缺陷、環境因素兩個方面內容的有效結合，符合節能環保和綠色建筑的理念，不僅能為人們提供舒適的生活、辦公環境，也能夠減少能源消耗和環境污染。本文主要對被動式超低能耗建筑設計基礎和實際應用進行了探討，以期能夠對促進建筑業的持續健康發展提供一定的幫助。

【關鍵詞】被動式；超低能耗建筑；建筑設計基礎

引言

隨著經濟水平的不斷發展進步，人們對建筑的要求也越來越高，為了實現我國可持續發展的戰略決策，改善原有的建筑設計方法，得出的被動式設計技術能夠滿足人們對建筑節能和環保的要求。由于被動超低能耗建筑的設計在我國應用時間還比較短，因此，在實際應用中存在一些問題。下文在介紹我國被動式超低能耗建筑應用實踐的基礎上，簡要分析了其設計基礎和實際應用。

1被動式超低能耗建筑設計的重要意義

現階段，在市場經濟快速發展的背景下，人們的生活質量和生活水平得到了極大的改善，人們對生活環境和工作環境的要求也越來越高。隨著經濟的發展和科技的進步，我國的建筑迎來了蓬勃的發展，但是因為建筑業對能源消耗量比較大，所以，建筑行業快速發展的同時，對各種能源消耗及對環境影響也越來越大。自實施可持續發展戰略以來，我國對環境保護問題越來越重視，同時，通過調查研究發現，節能減排、環境保護以及可持續發展等，對于提高我國居民的生活質量有非常密切的聯系。隨著人們生活質量及生活水平的提高，現代人對環境質量的要求也在不斷的提高，傳統的建筑理念、模式和設計都已經不能滿足現代人的需求。如果只是遵循傳統建筑理念要求來進行設計，而沒有把人們的理念要求融入到建筑設計中，不僅不能實質性起到環境保護的作用，也不符合當前我國全面發展的要求，所以，就有必要改進、創新建筑設計。基于這個原因，被動式低能耗建筑設計自從被提出以來，就受到了高度關注、重視，因為其符合節能環保、綠色建筑的概念，所以，得到了人們廣泛的認可、接受。

2被動式超低能耗建筑的設計原則

隨著城市化進程的不斷加速，節能環保的概念已深入人心，而建筑行業一直是人們關注的焦點，建筑設計時如何確保建筑節能環保，已經成了設計師的必須要考慮的關鍵問題。被動式超低能耗建筑設計是基于建筑地區經濟、文化和氣候條件，使用環保的可再生能源來進行建筑設計。被動式超低能耗建筑設計能保證建筑的實用性、舒適性，同時還能實現節能環保的經濟效益。被動式建筑設計的設計原則與以往的建筑設計理念不同。以往的建筑概念是人工控制環境，使用暖氣、空調以及其它設備來控制環境，滿足人們滿意的室內熱環境，不過主動控制消耗能源量大，隔絕室內和室外自然環境流通，長期在這種環境中居住會影響人體健康。被動設計技術的原理是通過自然能源為建筑物提供供暖和通風，使室內和室外的環境融為一體。如：住宅室內溫度在18~26℃時人體舒適度最佳，我國地區的氣候環境大多能夠滿足人們生活最適溫度，通過室外太陽能升高室內溫度，這不但能夠使人們生活得更舒適，并能減少能源消耗，從而實現建筑低能耗。

3被動式超低能耗建筑設計基礎分析

3.1氣候環境分析

在被動式超低能耗建筑設計過程中最主要的是考察分析建筑環境，我國現有的建筑設計人員雖然有很多環境調查分析知識，但當前的實際應用中氣候分析工具和定量計算方法還有很多缺點。在分析環境氣候的實際工作中，通常使用表格分析法和圖像影響分析法，從兩種角度分析環境，進而得到人體熱舒適范圍。我國地大物博，各地環境差異十分明顯，在分析環境舒適度時，這兩種方法仍然存在很多不足，因此我國設計師必須要建立一套綜合各地區氣候、環境特點的完整的分析系統。

3.2室外自然氣候精細化表征方法

除了分析建筑環境之外，被動式超低能耗建筑設計基礎還包括從人體熱舒適、建筑熱環境的角度分析室外氣候特征，用準確數字準確表達。目前我國已基本形成了適合國內氣象數據準確描述方法，具體過程是：收集過去30年氣候數據→整理氣候數據（補齊殘缺）→提取典型所需氣候要素（包括干球濕度、日輻射、風速等）→分析平均干球濕度、風速、日輻射數據→CDF處理上面的氣候要素→計算的氣候要素長期累積分布函數和每月累積分布函數→結合上面的數據加權選擇月份→格式轉換后，輸出典型年結果。這種方法表征室外自然氣候，是被動式超低能耗建筑設計的基礎。

3.3人體熱舒適和室內微氣候的關系分析

通常來說，建筑節能效果越好，室內微氣候越接近人體的熱舒適。因此，建筑設計時應分析人體熱舒適和室內微氣候之間的關系，這是被動式超低能耗建筑設計的另一個基本條件。因為氣候的多樣性，人體熱舒適和室內微氣候之間的關系應以季節變化為基礎。

4在建筑工程中的應用

4.1保溫隔熱系統

在某供暖地區，廣泛應用被動式超低能耗建筑設計，主要體現在保溫隔熱系統。（1）外墻保溫采用B1級模塑聚苯板，厚度在200~250mm之間。這種材料的導熱系數不大于0.032W/（m•K），在成分中具有紅外吸劑，反熱輻射、吸收能力比較高。在模塑聚苯板周圍安裝300mm寬的防火隔板，改善外保溫層的耐火性能。（2）使用雙層保溫板，用粉聚苯顆粒保溫砂漿填補密封地板縫。

4.2門窗系統

在建筑門窗系統中，最重要的是防水、保溫、氣密性，同時也是最難處理的，其能耗損失大約占總建筑能耗的30%。因此，當建筑工程采用被動式超低能耗設計理念時，應在門窗傳熱系統的設計中引入這一理念，并且還要考慮太陽能透射比等因素。為此，窗戶可以使用PVC塑料材質，填充物使用高效發芯材料。窗玻璃采用真空復合玻璃，采用耐性更好的暖條代替傳統的鋁合金隔斷，窗框和窗洞之間的間隙采用自粘預壓自膨脹密封膠帶。

4.3應用自然通風、采光

在被動式超低能耗建筑的設計中，采用自然通風、采光是最直接有效的節能措施。根據生態建筑標準，建筑通風、采光設計應該充分考慮自然條件，利用自然光營造良好的光線環境，適合人們生活、工作環境需求。我國大多數地區都是溫帶氣候，充足的自然光為建筑照明設計提供充足的條件。自然采光設計，首先確定自然采光策略和基本方案，在此基礎上選擇玻璃材料、窗戶材料，決定是否需要開窗，以及人工照明和自然采光結合的問題。例如：在某地區某建筑改造中，用鋁制擋光板來吸引光源，同時反射太陽輻射，從而減少建筑能耗。

4.4阻斷建筑熱橋

在建筑工程中，因為建筑構件的保溫層厚度等因素，存在著熱橋現象，其主要體現在陽臺的設計上。在被動式超低能耗建筑設計中，主體結構可以和陽臺板分開，中間采用保溫材料，厚度和墻體相似。或者把陽臺門設計成內形式，門窗采用保溫材料覆蓋，也可改善建筑室內的隔熱效果。

5結束語

隨著社會的可持續發展被動式超低能耗建筑得以相應的發展，并且成為了一個前沿問題。實踐證明，結合當地氣候特征的被動式超低能耗建筑是可行的，可以有效地節約能源，傳承區域文化。所以，應該大力推動、發展被動式超低能耗建筑的設計。未來的建筑將繼續朝著“高效節能”的方向發展。被動式超低能耗建筑設計是一個復雜的優化過程，不僅需要考慮人體舒適度和自然氣候，而且還考慮當地經濟條件和文化背景以及當地生態環境和文化等各個方面。所以，在建立被動式超低能耗建筑設計系統的時候，需要解決人體的需求規律和室外計算條件，研發出可以協調各種因素的現代節能技術。

參考文獻

[1]張曉露.被動式超低能耗建筑設計基礎與應用[J].門窗，2016（12）：25.

[2]單波．被動式超低能耗建筑設計基礎與應用研究[J]．建筑工程技術與設計，2016（19）：982．

[3]楊柳，楊晶晶，宋冰.被動式超低能耗建筑設計基礎與應用[J].科學通報，2015（18）：1698~1710.

作者：段達 單位：神農架林區規劃建筑設計院