住宅建筑被動式節能設計研究

【摘要】改革開放以來，特別是進入二十一世紀以后，我國的社會經濟取得了突飛猛進的發展。在我國經濟高速發展的同時，城市化建設的進程也在不斷加快，社會主義新農村的建設也在不斷的推近。近些年來，國家非常重視建設，在建設工程方面投入了大量的人力物力，投資的力度和規模也是前所未有的。當前全球能源危機日益嚴重，越來越多的建筑給環境帶來了巨大的壓力。在這種背景下，發展被動式節能設計給住宅建筑的節能設計提供了思路。本文主要研究了住宅建筑中被動式節能設計，希望提供參考價值。

【關鍵詞】住宅建筑；被動式；節能設計

1、引言

依托可持續發展理念，被動式節能設計遵循科學發展觀，堅持人和自然相統一，在房屋建筑的使用過程中，最大限度的節約資源，為人們提供更加健康綠色的使用空間，建設出和自然更加和諧的建筑物。被動式節能設計的成本較低，而且節能效果比較明顯，非常適用于住宅建筑[1]。在此基礎上，文章從多個角度分析了住宅建筑中被動式節能設計。

2、被動式節能設計的內容和必要性

2.1被動式節能設計的內容

從設計角度來看，被動式節能設計包含了很多方面，從房屋建筑的整體布局到房屋的朝向再到房屋的內外墻設計都包含在內，同時，還要考慮到房屋住宅的通風以及采光等因素。

2.2被動式節能設計的必要性

在房屋建筑中應用被動式節能設計有很多有利的影響，可以分為以下幾個方面：第一就是通過被動式節能設計，可以充分的利用陽光、植物等自然資源，結合節能設計，優化建筑結構，設計方便，可以說運行成本降低，所以推廣起來也十分的方便 [2] 。第二點就是被動式節能設計的適用性非常強，這也是因為住宅建筑的住戶人群比較固定，被動式節能設計也是為了滿足人們的實際需要。

3、住宅建筑被動式節能設計

3.1建筑地質氣候特征

在住宅建筑選址的時，需要綜合考慮周圍的地質情況、氣候特征等，總的來說，影響到建筑能耗的因素有通風、植被、采光、日照以及水體等[3]。首先是保證日照充分，分析房屋吸收太陽光的問題，在一些仰角較小的位置進行設計。其次，考慮完日照條件后，就需要考慮建筑物的通風情況以及周圍的環境因素。

3.2建筑綠化設計

在房屋建筑中，被動式節能設計主要表現在墻體的綠化上，這種垂直空間上的綠化形式雖然面積不大，但是發揮的生態效能卻不小，大大降低了房屋建筑的能耗。通過在墻面上安裝嵌入器，可以用來盛裝植物，也可以在地上種植滕蔓植物，這些都是常見的墻面綠化形式。在實際工作中，還需要注意很多的問題，比如具體選擇什么樣的植物，外墻植物最好是選擇夏季長葉冬季落葉的，應該選擇那種枝葉比較茂密的，葉面比較寬大的，這樣植物可以在夏季充分吸收周圍的熱量。另外，種植植物時，要確保植物和墻體之間有一定的距離，保證空氣流通。最后還可以充分利用房頂空間，在房頂進行一些綠化設計。

3.3建筑布局設計

在建筑布局設計中，要充分考慮到通風、日照以及周圍環境，根據建筑物的實際需求以及具體的日照間距進行相關的設計，保證房屋建筑可以獲得足夠的日照。例如在東北地區進行房屋建筑設計時，可以按照其他城市維度來進行設計。通常情況下，冬至日太陽到達高度最低值，這種情況下要保證每天的日照時間不得小于兩個小時。影響日照的因素有兩個，一個是太陽高度角，另一個就是建筑物的高度，所以在確定日照間距時，一定要考慮建筑物的實際高度。在大城市中，有很多高層建筑，因為每天的日照時間是固定的，所以只能合理的調整建筑物的高度。在一些偏遠的地區，高層建筑比較少，房屋間距較小，所以相對來說，日照高度增加了，所以在設計建筑物時，可以使用坡屋頂設計。

另外就是考慮通風情況，要從自然風的角度進行考慮，綜合分析上下風向對建筑物的影響，要保證建筑物的受風比較均勻，可以采用自由式住宅布局，不僅可以保證建筑物在夏季的通風性，同時也能保證建筑物在冬季的防風性，充分降低建筑的能源消耗。

3.4建筑單體被動式節能設計

住宅建筑的形體影響著能耗，建筑物的形體不同，那么其熱橋部位也是不同的，所以會影響到建筑物的耗熱量。

建筑物的形體會直接影響到采暖能耗，需要對建筑物的體型系數進行合理的控制。通常情況下，建筑物的體形系數和能耗指標是成正比的，當體形系數增加1%，那么能耗指標就會相應的增加2.5%，結合寒冷地區的房屋建筑物節能設計，也對建筑體形系數進行了明確的規定（建筑物三層以下，體形系數限值是0.5，建筑物4—8層，體形系數限值為0.3，建筑物9—13層，體形系數限值為0.28，建筑物14層以上，體形系數限值為0.25）。在住宅建筑單體設計中，引入被動式節能設計，要嚴格控制建筑物的體形系數。

同時，進行被動式節能設計時，也要考慮戶型設計因素。第一，在進行居住空間設計時，要結合實際的不同房間的熱環境需求量，就比如臥室作為主要居住空間，應該當作是第一活動空間，應該對臥室進行主要的采光得熱以及太陽輻射等相關設置；第二，為了提高住宅的通風效果，在設計戶型時，減少氣流迂回的路線，可以將活動門設置在臥室的位置上。第三就是進行單體被動式節能設計時，也要注意考慮到圍護結構的相關問題。

結語：

綜上所述，隨著社會經濟的不斷發展，建筑物的規模和數量越來越多，給自然環境帶來了一定的壓力，隨著可持續發展理念的提出，急需環節能源和資源緊張的現狀，所以在進行住宅建筑設計時，可以通過融入被動式節能設計，來提高能源和資源的利用效率。在進行被動式節能設計時，要綜合考慮建筑物周圍的氣候條件以及地質條件，充分考慮建筑物的采光、通風以及取暖等因素，設計好每個部分的被動式節能環節，有效降低房屋建筑物的能耗。本文從多個角度分析了被動式節能設計在住宅建筑中的應用，希望可以為住宅建筑設計提供一些思路。

參考文獻：

[1]趙夏.住宅建筑被動式節能設計研究[D].太原理工大學，2013.

[2]何朋.住宅建筑被動式節能設計研究[J].建筑與文化，2015，（7）

[3]及玉翠.住宅建筑被動式節能設計研究[J].住宅與房地產，2016，（24）