被動式超低能耗建筑設計基礎探討

開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇被動式超低能耗建筑設計基礎探討，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。

1前言

要想在不斷城鎮化的過程中，提高人類居住環境的舒適度，必須著眼于可持續發展的角度，不斷提高人類的居住環境質量。同時在進行建筑設計時，還必須要考慮資源節約型建筑，減少對于周圍環境的破壞以及產生的污染物質，發揚地域文明的特征，我們要摒棄以往追求建筑環境時達到的高耗能以及高污染的建筑住形式。我國雖然地域比較廣闊，但是，分布人口較多，因此人均資源比較匱乏，生態環境日益遭到破壞。在快速城鎮化的發展過程中，如果對于建造的過程只是簡單的繼承，或者是設計的方法過于單一，不能夠解決城市的建筑質量問題，容易造成千城一面的局面。因此我們需要針對建筑地域的氣候特征研究出一種適合當地可持續發展的建筑設計體系，這樣才能夠保障整個建筑環境的內部舒適性，在設計過程中，我們可以充分利用當地的太陽能以及風能，等可再生能源，實現資源的集約利用，這種設計方法叫做超低耗能被動式建筑設計。

2被動式低能耗建筑的設計理論方法

在被動式低能耗的建筑設計理論方法中，我們主要運用的是通過建筑設計來達到建筑控制的目的，并不是利用人工對于周圍的環境進行控制。進行建筑設計時，我們主要追尋的是熱的平衡理論，通過暖通空調設計等等進行主動的環境控制，達到室內外溫度與通風的平衡目的，給人以舒適的感官享受，這樣的建筑設計既能夠節約資源，也能夠給人以舒適的感覺。在建筑設計中，如果合理的利用被動式低能耗建筑設計的理論，然后加入太陽能采暖以及自然通風等等合理的技術，就能夠使得自然資源得到充分利用，建筑能耗大幅度減少，實現了低耗能建筑的排放目標，這也就是被動式低耗能建筑的設計理念。在被動式建筑中主要涉及以下幾個關鍵的問題，第一，對于地域性的氣候資源如何利用的問題？也就是說，達到什么樣的標準才能夠用于室內的溫度控制。第二，有關于建筑方法設計的問題，也就是說，采用什么樣的建筑設計技術能夠實現，對于冷熱資源的充分利用，盡可能達到設定的目標。在設計完成以后，需要使得人體對于周圍能源的需求與室外的氣候溫度差異盡可能的縮小，在被動式建筑設計中盡可能擴大可以調節的氣候區間，這樣就能夠在更大程度上降低員工對于建筑設備環境的需求，減小了建筑能耗。被動式低能耗建筑設計理論，主要綜合了建筑設計學、建筑氣候學以及建筑環境學等理論，在科學實驗的基礎之上，對于人體隨著氣候的熱舒適規律進行了研究，形成了多種設計模式，這是低耗能建筑設計的創新典范，也是對于可持續建筑的延伸和發展。

3被動式的太陽采暖設計

我們可以利用太陽能作為替代的資源，這是進行低能耗建筑設計最佳的途徑。在我國西部高原地區，太陽能資源非常豐富，但是由于技術的限制，一直缺少對于太陽能利用的設計方法。在西部地區，我國現有的太陽能利用技術效率還比較低，室內的熱環境還不夠舒適，因此我們需要廣泛推廣被動式的太陽采暖技術。對于建筑節能，我們對于不同的地區可以設定不同的建筑節能的目標。目前來說，我們國家的行業標準是采用建筑物的耗熱量作為衡量建筑物的節能的目標值，同時，建筑節能也需要考慮到對于新能源的引領作用，在經濟上又能夠具有可操作性。在我國現行的建筑節能的標準中，主要采用的是節約人工環境的能耗進行衡量。但是，這種衡量的標準主要是冬季陰天的條件，忽視了輻射的影響。這種計算方法并不適合于被動式的建筑采暖，我們可以通過尋找最佳的氣候條件，找到物理環境與能耗設計之間的聯系，可以發現太陽能建筑的耗熱量與太陽輻射有關，而且還與室內外的溫差有直接的關系，因此能耗指標主要受這兩個因素進行影響。在我國的建筑節能設計領域中，建筑節能與建筑的實際耗熱量是兩個相似的概念。當建筑物的耗熱量較大時，建筑物的節能率就會變小。根據我國現行的建筑節能標準規定，建筑物的節能率主要是指當采用新技術以后，建筑的耗資量與30年前的通用建筑的獲得量進行對比，我們將對比得到了比值就是節能的結果。為了能夠與國家的標準進行聯系，在建筑設計方法中，也采取了節能率這一個判定指標，同時我們也引入了輔助耗熱量進行輔助判斷。輔助耗熱量的大小取決于建筑物的集熱效率，同時也取決于圍護結構的性能參數。

4被動式的蓄熱通風技術

在被動式建筑設計中，我們可以充分利用建筑蓄熱技術來迅速降低人工環境設備的依賴性，降低人工熱島效應，這種方法可以有效的降低空調的能耗。在這種技術中，我們需要利用建筑的隔熱蓄熱性能來保存夜間冷風的溫度，這樣可以有效的減少室內外之間的溫度差與輻射的溫度，減小了室內氣溫的波動，這樣可以實現室內外溫度高峰的錯峰，有利于節約建筑能耗，提升建筑物的舒適性。不過目前氣候主要以大陸性作為主導，因此晝夜起伏溫差比較大，這是獨特的氣候資源優勢。我們可以利用實驗的方法，接受夜間通風降溫的技術規律性，從而提出了被動式的需要通風設計方法。進行被動式通風設計時，最為關鍵的是對于蓄熱體的設計。蓄熱體的位置大小以及布置的方式社會對于建筑節能的效果產生直接的影響。如果按照蓄熱體的位置方式，主要分有外部的蓄熱體、內部的蓄熱體以及附加的蓄熱體三種形式。通過研究我們可以發現，在實際的建筑設計中，建筑物的外部蓄熱體對于建筑物能耗影響以及舒適度影響極為有限，但是內部蓄熱體至于建筑物的舒適度具有極大影響。內部蓄熱體面積的差異對于室內環境影響比較顯著，三是隨著蓄熱體面積的增加，居住的舒適度并不隨之產生新的變化，當面積增加到一定程度時，由于室內溫度的調節作用越來越小。在快速進行城市化建設的過程中，我國西部地區的建筑環境處在日趨惡化的形勢之中，建筑物的能耗日趨增加，地域建筑流失較為嚴重，因此在西部地區進行被動式的建筑設計具有比較合適的條件，既能夠與當地特殊的地域特征結合，又能夠節約資源，降低建筑能耗，創造出具有現代氣息的綠色建筑模型，同時這也是建筑設計節能界普遍關注和研究的熱點。

5啟示和結論

在被動式建筑的設計理論發展的過程中，我們需要將可持續建筑理念與綠色建筑的理念進行結合，創造出符合我國建筑環境的最終是低耗能建筑設計方法，降低我國的建筑能耗，節約能源，創造舒適的居住環境。主要得到了啟示有以下幾點（1）通過多年的設計實踐表明，在被動式建筑設計中與當地的地域特征進行結合，是比較經濟可行的，并且能夠實現建筑節能，對于我國的建筑文化也是一種傳承和發揚，因此我們必須大力開展被動式低耗能建筑設計理論的研發工作，為我國綠色建筑貢獻自己的力量。（2）未來的綠色建筑主要將朝著高效率以及零耗能方向進行發展。低能耗建筑也是整個綠色建筑發展的方向，是其進行發展的基本內涵。近些年來發達國家建筑設計在被動式低能耗建筑設計方法中綜合了很多高效的設計方法，達到了對于自然資源的充分利用，在此自然資源環境下至于人體環境的應用調節技術在不斷研究加強。歐美地區提出了零能耗的建筑設計標準，同時美國也設立了研究的專項，目的都為了提高建筑物的節能水平。被動式建筑設計具有明顯的地域性特征，因此我們國家需要結合當地的經濟以及地域氣候特點來進行被動式低能耗的建筑設計理論體系完善工作。（3）低能耗建筑設計是一個復雜的系統工程，必須再考慮當地自然環境的基礎上與建筑方法的結合，還要能夠適應當地的自然人文以及社會環境，滿足居住者的基本需求。因此我們完善被動式低能耗建筑設計的理論需要采用被動式采暖的通風以及降溫的技術，這樣才能夠在最大效率上實現建筑節能。

參考文獻：

[1]張春鵬.德國被動式超低能耗建筑設計及保障體系探究[D].山東建筑大學,2016.

[2]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.

作者:趙天奧 單位:中國中元國際工程有限公司