被動式超低能耗建筑設計基礎與應用

余紫云

（中建華帆建筑設計院有限公司江西分公司）

1 概述

隨著經濟和社會的進步，人們在追求較高生活質量的同時，也注重環保、可持續發展等，因此，為了滿足人們的需求，在建筑工程中應用了新型的被動式超低能耗建筑設計，這種設計在建筑行業被廣泛應用。在建筑設計中，不但要保證建筑材料的質量，還要保證建筑材料能達到環保標準，甲醛等含量也要達到一定標準，不影響人們健康，以促進生態、經濟可持續發展。被動式超低能耗在建筑設計中的應用，需要建立在建筑學和建筑氣候學的基礎上，才能更好的實現可持續發展。

2 被動式超低能耗建筑的相關知識簡介

2.1 被動式超低能耗建筑的基本概念

被動式超低能耗建筑是指建筑能夠適應氣候特征和自然條件，冬暖夏涼，不懼風吹日曬，具有良好的透氣性和隔熱性，通風良好，并應用環保、可持續循環利用的建筑材料。其最突出的特點是可以用最小的能源消耗來調節室內溫度。

與傳統建筑不同，被動式建筑不需要像傳統建筑一樣加熱或降溫，它是利用新型建筑材料在一定基礎上進行的室內溫度調節。

2.2 被動式超低能耗建筑的設計原則

被動式超低能耗建筑在設計過程中遵循可持續發展、安全環保等原則進行設計。它在設計過程中以低能源消耗為設計目標，并在此基礎上和氣候、環境等外在條件實現完美搭配。在不同氣候區，設計師為了實現可持續發展、節約能源、減輕消耗的目標，在進行設計前就先對施工現場以及當地氣候條件、自然條件等進行考察，并根據不同的地點、氣候等“因地制宜”進行合理規劃和設計。與此同時，設計者還要考慮建筑風格，使建筑在兼具美感的基礎上實現節能減排的目標。除此之外，設計師還要考慮建筑成本等預算，將預算控制在合理范圍之內，最終實現可持續發展的目標。

3 被動式超低能耗建筑的意義

隨著我國經濟和社會的不斷進步，人們的生活質量也得到了提高，如果用傳統的建筑材料，也會造成資源浪費，不利于保護環境，因此，如果運用被動式超低能耗建筑進行設計，不僅能夠節約能源，而且還有利于人體健康，更有助于保護環境，合理利用能源。同時，被動式超低能耗建筑的使用，也帶動了科技的進步，推動了科學技術的發展。正是由于人類的需要，才促使一些新發明誕生，有利于推動科技進步。

4 被動式超低能耗建筑設計的基礎和應用具體分析

4.1 建筑氣候分析技術

建筑與氣候有著非常緊密的聯系，在進行建筑方案設計時，設計人員要充分考慮氣候對設計的影響，同時這也有利于建筑節能的實現。設計人員進行氣候分析的關鍵內容就是需要對建筑室內具有的微氣候以及室外氣候條件與人體的熱感覺要有充分的了解。隨著科學的發展這些內容通過先進的設備儀器就能有效的做到非常方便。目前，對建筑氣候分析方法廣泛應用的可以分為兩種：①較為常見的圖形分析法；②表格分析法，其應用也非常的廣泛。這兩種分析法的共同點都是以人體的熱舒適度為依據，并深入的分析建筑所在區域的氣候特征情況，進而為被動式技術的選擇提供可靠的依據。同時由于我國地域的跨度比較大，每個區域的氣候環境都有很大的差異，且氣候環境也比較復雜，因此針對我國的氣候環境的特點，必須要建立一個符合我國國情的建筑設計實際需求的氣候分析技術。

4.2 被動式氣候分區

在某一區域要想明確被動式技術是否符合應用條件，以及采取什么樣的技術，最主要的取決于室外的氣候條件情況。因此，要科學的區劃研究對氣候的共性與差異、以及被動式采暖與降溫區劃。其中對氣候區劃主要是選取區劃指標，而由于室外氣候影響因素不同，對不同的被動式技術所涉及的建筑設計參數也不同。比如夏季通風技術，建筑降溫除了利用建筑材料的降熱屬性，還要看建筑設計是否合理。再如利用太陽能進行取暖，直接將太陽能安在天臺等陽光照射的地方，合理利用資源，而且降低了能源消耗，有利于生態環境的可持續發展。當然，利用太陽能加熱，也要考慮季節，春季、夏季、秋季最為合適，使用太陽能也比較方便，但是，一到陰天、下雨或冬季，太陽能就不能發揮它的優勢了。因此，對被動式太陽能采暖進行劃分，有利于提升資源利用率，有助于建筑物充分利用太陽能資源，實現資源的高效利用，促進環保。

4.3 被動式超低能耗建筑指標體系的建立

被動式超低能耗建筑是指在合理利用資源的基礎上，實現可持續發展的目標。它充分利用各種新型建筑材料，以幫助人們實現資源的合理配置和優化，要求設計師在設計的過程中根據低能耗、環保等特點進行建筑設計。

4.3.1 健康舒適的建筑室內環境標準

被動式超低能耗建筑要求冬季溫度大于20℃，在夏季，通過開窗通風等自然風改變室內環境，以促進室內氣候適宜，給人以舒適清爽的感覺。在冬季，通過供暖系統以使室內環境達到適宜溫度，有利于促進心情愉悅。在夏季，保證室內溫度，保證不同季節有不同的適宜溫度。

4.3.2 科學合理的控制性性能指標的制定

控制性性能指標應該在設計之前制定好，設計師應該在建造施工之前就開始去勘察，了解一下施工現場場地、地形、氣候等地貌，提前構建、設計好超能低耗建筑。控制性能指標可以從建筑材料、建筑功能、室內溫度等多方面構成。

5 總結

保護環境，實現經濟、生態的可持續發展至關重要，被動式建筑設計技術在一定程度上解決了這一難題，科學技術也需要不斷進步和創新，以解決實際生活中的問題。基于此，本文從被動式超低能耗建筑設計的概念及特點，被動式超低能耗建筑技術的意義和應用等方面做出了詳細的介紹。