被動式超低能耗建筑設(shè)計基礎(chǔ)與應(yīng)用

余紫云

（中建華帆建筑設(shè)計院有限公司江西分公司）

1 概述

隨著經(jīng)濟和社會的進(jìn)步，人們在追求較高生活質(zhì)量的同時，也注重環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等，因此，為了滿足人們的需求，在建筑工程中應(yīng)用了新型的被動式超低能耗建筑設(shè)計，這種設(shè)計在建筑行業(yè)被廣泛應(yīng)用。在建筑設(shè)計中，不但要保證建筑材料的質(zhì)量，還要保證建筑材料能達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，甲醛等含量也要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，不影響人們健康，以促進(jìn)生態(tài)、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。被動式超低能耗在建筑設(shè)計中的應(yīng)用，需要建立在建筑學(xué)和建筑氣候?qū)W的基礎(chǔ)上，才能更好的實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 被動式超低能耗建筑的相關(guān)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(yīng)氣候特征和自然條件，冬暖夏涼，不懼風(fēng)吹日曬，具有良好的透氣性和隔熱性，通風(fēng)良好，并應(yīng)用環(huán)保、可持續(xù)循環(huán)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(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。

與傳統(tǒng)建筑不同，被動式建筑不需要像傳統(tǒng)建筑一樣加熱或降溫，它是利用新型建筑材料在一定基礎(chǔ)上進(jìn)行的室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)。

2.2 被動式超低能耗建筑的設(shè)計原則

被動式超低能耗建筑在設(shè)計過程中遵循可持續(xù)發(fā)展、安全環(huán)保等原則進(jìn)行設(shè)計。它在設(shè)計過程中以低能源消耗為設(shè)計目標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上和氣候、環(huán)境等外在條件實現(xiàn)完美搭配。在不同氣候區(qū)，設(shè)計師為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約能源、減輕消耗的目標(biāo)，在進(jìn)行設(shè)計前就先對施工現(xiàn)場以及當(dāng)?shù)貧夂驐l件、自然條件等進(jìn)行考察，并根據(jù)不同的地點、氣候等“因地制宜”進(jìn)行合理規(guī)劃和設(shè)計。與此同時，設(shè)計者還要考慮建筑風(fēng)格，使建筑在兼具美感的基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。除此之外，設(shè)計師還要考慮建筑成本等預(yù)算，將預(yù)算控制在合理范圍之內(nèi)，最終實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

3 被動式超低能耗建筑的意義

隨著我國經(jīng)濟和社會的不斷進(jìn)步，人們的生活質(zhì)量也得到了提高，如果用傳統(tǒng)的建筑材料，也會造成資源浪費，不利于保護(hù)環(huán)境，因此，如果運用被動式超低能耗建筑進(jìn)行設(shè)計，不僅能夠節(jié)約能源，而且還有利于人體健康，更有助于保護(hù)環(huán)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(jìn)步，推動了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。正是由于人類的需要，才促使一些新發(fā)明誕生，有利于推動科技進(jìn)步。

4 被動式超低能耗建筑設(shè)計的基礎(chǔ)和應(yīng)用具體分析

4.1 建筑氣候分析技術(shù)

建筑與氣候有著非常緊密的聯(lián)系，在進(jìn)行建筑方案設(shè)計時，設(shè)計人員要充分考慮氣候?qū)υO(shè)計的影響，同時這也有利于建筑節(jié)能的實現(xiàn)。設(shè)計人員進(jìn)行氣候分析的關(guān)鍵內(nèi)容就是需要對建筑室內(nèi)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(xué)的發(fā)展這些內(nèi)容通過先進(jìn)的設(shè)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(yīng)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(yīng)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(jù)，并深入的分析建筑所在區(qū)域的氣候特征情況，進(jìn)而為被動式技術(shù)的選擇提供可靠的依據(jù)。同時由于我國地域的跨度比較大，每個區(qū)域的氣候環(huán)境都有很大的差異，且氣候環(huán)境也比較復(fù)雜，因此針對我國的氣候環(huán)境的特點，必須要建立一個符合我國國情的建筑設(shè)計實際需求的氣候分析技術(shù)。

4.2 被動式氣候分區(qū)

在某一區(qū)域要想明確被動式技術(shù)是否符合應(yīng)用條件，以及采取什么樣的技術(shù)，最主要的取決于室外的氣候條件情況。因此，要科學(xué)的區(qū)劃研究對氣候的共性與差異、以及被動式采暖與降溫區(qū)劃。其中對氣候區(qū)劃主要是選取區(qū)劃指標(biāo)，而由于室外氣候影響因素不同，對不同的被動式技術(shù)所涉及的建筑設(shè)計參數(shù)也不同。比如夏季通風(fēng)技術(shù)，建筑降溫除了利用建筑材料的降熱屬性，還要看建筑設(shè)計是否合理。再如利用太陽能進(jìn)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(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)然，利用太陽能加熱，也要考慮季節(jié)，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(fā)揮它的優(yōu)勢了。因此，對被動式太陽能采暖進(jìn)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(xiàn)資源的高效利用，促進(jìn)環(huán)保。

4.3 被動式超低能耗建筑指標(biāo)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(chǔ)上，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。它充分利用各種新型建筑材料，以幫助人們實現(xiàn)資源的合理配置和優(yōu)化，要求設(shè)計師在設(shè)計的過程中根據(jù)低能耗、環(huán)保等特點進(jìn)行建筑設(shè)計。

4.3.1 健康舒適的建筑室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

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(fēng)等自然風(fēng)改變室內(nèi)環(huán)境，以促進(jìn)室內(nèi)氣候適宜，給人以舒適清爽的感覺。在冬季，通過供暖系統(tǒng)以使室內(nèi)環(huán)境達(dá)到適宜溫度，有利于促進(jìn)心情愉悅。在夏季，保證室內(nèi)溫度，保證不同季節(jié)有不同的適宜溫度。

4.3.2 科學(xué)合理的控制性性能指標(biāo)的制定

控制性性能指標(biāo)應(yīng)該在設(shè)計之前制定好，設(shè)計師應(yīng)該在建造施工之前就開始去勘察，了解一下施工現(xiàn)場場地、地形、氣候等地貌，提前構(gòu)建、設(shè)計好超能低耗建筑。控制性能指標(biāo)可以從建筑材料、建筑功能、室內(nèi)溫度等多方面構(gòu)成。

5 總結(jié)

保護(hù)環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要，被動式建筑設(shè)計技術(shù)在一定程度上解決了這一難題，科學(xué)技術(shù)也需要不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，以解決實際生活中的問題?；诖?，本文從被動式超低能耗建筑設(shè)計的概念及特點，被動式超低能耗建筑技術(shù)的意義和應(yīng)用等方面做出了詳細(xì)的介紹。