試論被動式建筑的節能環保設計策略

【摘要】被動式建筑是我國建筑工程的未來發展方向，有關單位應當重視對被動式建筑工程節能環保設計的案例研究，從設計方案中發現問題并總結問題，提出具體的改進建議，樹立節能降耗、節能環保的設計理念，促進建筑行業健康發展，為城市化建設貢獻力量。

【關鍵詞】設計策略；節能環保；被動式建筑；工程項目

為響應環境友好型經濟發展，隨之而來的生態文明建設也已成為熱點問題，可持續發展的理念已經開始得到重視。被動設計低能耗建筑不僅發展了建筑技術，而且這種環境友好型設計合理運用了各種綠色可持續能源，推動了經濟的發展。

1、被動式建筑節能環保設計的綜述

所謂被動式超低能耗建筑設計，就是有針對性的依據地區不同氣候和地理條件，不破壞當地地理和傳統生態環境，優化設計方案，降低能耗，提高資源利用率，加強可持續能源的利用，同時保證建筑內環境的舒適性。

依賴環境資源的建筑發展，造成了生態環境破壞，區域資源短缺等問題，而現有的城市建筑設計大多千篇一律，沒有給予節能減排和區域文化傳承足夠的重視。而被動式低能耗設計，一方面保護生態環境，另一方面充分考慮了我國地區跨度大，各地區氣候不一的特點，尊重各地區居住習慣，營造出更加舒適宜居而且節能的人居環境，終將成為建筑設計主流趨勢。

2、被動式建筑節能環保設計的問題

被動式建筑，通過利用建筑本身的設計，代替人工控制的方式，維持舒適宜居的室內溫度，是一門將建筑、建筑內環境和區域自然環境結合考慮的科學性技術。利用多數地區自然環境中的舒適室外氣候，如自然通風，太陽能取暖等方式，降低對不可循環資源的使用，實現超低能耗高利用率，以一種健康環保的方式達，到人類所需的18-26℃的常溫狀態。

這種被動式設計技術面臨的主要問題有：室外氣候在什么條件下，可用于建筑內的溫度調節。由于我國地理區域不同，所帶來的環境氣候條件不均衡，對建筑將產生不同的影響，使被動式技術的廣泛應用產生了困難，各個地區不能像傳統現代建筑一樣統一標準，對技術的推廣造成了影響。

為了解決以上的問題，學者在建筑學、氣候學和建筑環境工學原理的基礎上，通過理論分析、實地檢測和數據統計，闡明了適用于中國的、面對自然氣候波動時，人類的熱舒適規律，初步劃分了不同的氣候界域所適用的各類被動式技術，建立起被動利用太陽能以及風能，進行蓄熱和降溫設計的計算方法，并提出了適宜人體常溫需求的氣候分析方法。

3、被動式建筑節能環保設計的策略

在我國許多地區，被動式超低能耗建筑技術已經付諸實踐。合理利用被動式技術，綜合利用風能，太陽能，特定區域氣候特點和植被類型，加之特定的圍護結構和氣密性設計，實現這種低能耗的設計理念。

3.1因地制宜的設計策略

自然環境基礎與建筑工程質量有著非常緊密的關系，要想讓被動式、超低能耗建筑設計發揮出真正的價值，要對自然環境基礎加以重視和研究。我國國土面積比較遼闊，自然環境所展現出來的特征多種多樣，尤其是各地區氣候環境存在很大的差異。所以，在進行被動式超低能耗建筑設計的時候，要先對當地氣候進行全面的掌握了解，根據氣候特點，進行被動式超低能耗建筑的設計。另外，建筑設計團隊還要考量氣候環境特征與人體最佳舒適溫度之間的關系，對設計圖紙進行相應的改進處理，達到最終的使用效果。

3.2采光的設計策略

在陽光較強的時候，導光板上的金屬環可以適當遮擋光源，避免強光反射進建筑內部刺傷人眼；在陽光較弱的時候，導光板可以通過垂直方向上的收集功能，來對陽光進行補充，使更多的陽光進入建筑，滿足人們的需求。由于導光板的制作成本非常低，且實際產生的效果非常明顯，因此可以稱得上是物美價廉，在建筑設計中被廣大建筑設計師青睞。

3.3無熱橋的設計策略

建筑的熱橋包括多個方面，如幾何熱橋、集中熱流所形成的熱橋等。在對建筑進行設計的過程中，設計師們應當將陽臺的主板與主體結構分開，依靠挑梁來支撐陽臺板，并在中間填充與外墻厚度相符的保溫材料，達到阻斷熱橋的目的。在陽臺的門框部位，應當設計一定的保溫材料對其進行覆蓋。

3.4門窗的設計策略

一方面，設計師要對門窗的傳熱系數進行深入了解，詳細掌握不同建筑的不同傳熱系數，以便在后期根據實際情況進行適當調整。另一方面，設計師應該對玻璃的太陽能透射比進行考慮，可以在設計中選擇PVC材料，并填充發泡芯材料。此外，還可以使用真空玻璃，用耐性強的暖邊條作為玻璃的間隔條，用預壓自膨脹密封袋來對窗框進行縫隙填充。

3.5保溫的設計策略

保溫隔熱系統在整個建筑中起著至關重要地作用，該系統的合理設計能夠在很大程度上達到節能的目的。因此，在對維護結構設計的過程中，要求建筑設計師應當在最大限度上提高建筑的保溫隔熱性能及其氣密性，將建筑的采暖和制冷需求降到最低。在實際情況中，建筑設計師可以從以下幾方面來進行保溫隔熱系統的設計：一是，外墻保溫系統。在保溫材料的選擇上，設計師應當致力于綠色環保材料的使用，同時要滿足人們的實際需求。二是，地板保溫。地板保溫是保溫系統的重要組成環節，采用雙層保溫板，使用保溫砂漿來填充和密封保溫板之間的縫隙，并在第一層樓板保溫層下鋪設防水層，同時在其上面鋪設一層約60mm厚的水泥地面。在這樣的保溫地板建筑設計形式下，保溫效果相比于傳統的保溫建筑設計要效果要更好。

綜上所述，近年來，各行業領域都逐漸加強了對節能環保的重視程度，并將一些有效的節能環保技術應用到了實際的工作中，以此來響應國家節能環保的號召，為社會環境保護提供有利條件。在現階段的發展中，建筑行業也逐漸加強了對節能環保的重視，尤其在建筑設計方面投入了較大的精力和成本，以達到提升建筑低耗能的效果。作為設計師，應當進一步的探索與研究超低能耗建筑設計的方法，掌握相應的設計技巧和手段，發揮低耗能建筑設計的價值。

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作者簡介：

胡正君，六環景觀（遼寧）股份有限公司，遼寧大連。