闫思群

【摘要】目前，被动式建筑正在被大家所熟知，被动式建筑的新建、改建的示范性项目在我国部分地区开始得到实践，但是其进一步推广和发展还需要一个过程，随着高性能建筑材料的研发，被动式建筑的增量成本将进一步减小，增量收益将更加明显。本文探讨了住宅建筑被动式节能设计策略。

【关键词】住宅建筑；被动式；节能设计；策略

建筑节能是当前社会关注的焦点问题之一，也是建筑业发展的必要要求。在建筑设计中，应通过合理的布局、体量设计、绿化与围护结结构设计，实现被动式节能目标，使建筑在不额外使用电气设备的情况下，达到最高的设计水平。与此同时，为弥补被动式节能在某些方面的不足，可以适当引入主动式节能，并加大太阳能等新能源的开发和利用力度，从而进一步提高建筑的节能水平。

1、被动式节能含义

在住宅建筑当中采用被动节能技术，其是指在具体设计当中技术工作人员根据某地区地理环境和其它相关因素，来研究出应用于住宅建筑的节能技术。它具体是指对房屋建筑的规划在设计、改建和使用方面采取节能标准，采用新型的节能技术和材料提高建筑的保温，供暖和制冷制热的效率，提高建筑内部的工作效率和管理，积极应用可再生资源在保证室内环境质量下，减少内外热环境的交换，减少室内制冷热设备的应用产生的能量损耗。被动节能方式主要包括在照射和空调的节能方式方面等，在节能中要保证建筑的舒适性和保护生活环境。他可以解决目前能源的紧缺问题，增加资源利用率。所以建筑的被动节能方式与人民生活息息相关。这样的节能设计在工程开始之前是和主动节能方式进行对比的，是相对于主动方式技术而言的一项根据周围环境温度变化而采取的被动节能方式。

2、住宅建筑被动式节能设计策略

2.1 建筑地质气候特征

在住宅建筑选址过程中，应该对建筑地质气候特征进行充分考虑，具体来说，和建筑能耗直接相关的因素主要有植被、通风、水体、日照等方面。①在充分考虑日照条件的前提下，对吸收太阳光的问题进行分析，尽量选择仰角比较小的位置进行设计；②不仅要充分考虑日照条件，同时还要对建筑周围通风环境进行充分考虑。

2.2 建筑绿化设计

被动式节能设计在建筑绿化设计中主要体现为墙体绿化，通常这种空间绿化形式将垂直立面绿化作为主要载体，虽然这种绿化形式的占地面积比较小，但是其生态效能却非常大，可以有效降低建筑能耗。可以利用墙面嵌入器在墙面盛装植物，或者种植一些藤蔓植物等，这都是比较常见的墙面绿化形式。但是实际工作中应该注意的问题很多，例如植物的选择，应该选择夏季长叶冬季落叶的，选择枝叶繁密的，页面较宽大的，可以将其吸热能力充分发挥出来。此外，注意植物与墙体之间应保持一定距离，这样可以保证空间的畅通，还可以在屋顶进行绿化设计等等。

2.3 建筑布局设计

建筑布局设计中需要对日照、风环境进行充分考虑，首先，应该按照建筑实际可以接受到日照的间距展开设计，这样建筑可以获得足够的日照。相关要求显示，东北地区建筑设计应该按照其城市维度进行合理布局，一般情况下冬至日时太阳高度位于最低值，这时应该保证超过2h 的日照时数。日照主要受到建筑高度、太阳高度角的影响，因此确定日照间距的时候，应该结合相关规定适当调整建筑物高度，如果大城市中住宅建筑周圍存在较多的建筑，其日照高度又是固定的，因此只需要对建筑高度进行计算即可得到合理的设计。对于相对偏远的地区，住宅建筑周围的建筑数量较少，日照高度会增大，因此在建筑设计中所采用的坡屋顶设计都是比较合理的。从自然风的角度来考虑，需要对上风向、下风向的影响进行主要考虑，为了保证建筑的受风更加均匀，应利用自由式住宅布局，保证夏季建筑的通风性和冬季建筑的防风性能发挥，这样就可以有效减少建筑能源消耗。

2.4 建筑单体被动式节能设计

2.4.1 严格控制体形系数

建筑形体对采暖能耗产生了巨大影响，因此合理控制建筑体型系数，就可以实现对建筑采暖能耗的控制。从实际情况来看，每增加1%体形系数，建筑热能耗指标将会增加2.5%，从寒冷地区建筑节能设计上来看，相关标准也针对建筑体形系数做出了非常明确的规定。因此，在住宅建筑单体设计中，将被动式节能设计引入其中以后，需要对建筑体形系数进行严格控制。

2.4.2 注意户型设计问题

在被动式节能设计过程中应该充分注意户型设计问题：①应该结合不同房间热环境的需求量展开居住空间设计，例如住宅建筑中卧室是主要居住的空间，那么将其作为第一活动空间，从采光得热和太阳辐射的角度上来看，应该对卧室进行主要房间设置。②为了使住宅建筑获得最好的自然通风效果，应该从户型平面布局上减少气流迂回的路线，保证进出风口对位，为了达到这种效果，应该将活动门设置在卧室的等位置上，这样在夏季就可以形成风道，同时冬季也可以减少热量的损失。③在单体被动式节能设计过程中，还要对围护结构设计的相关问题进行充分考虑。

2.4.3 考虑围护结构设计问题

在单体被动式节能设计过程中，还应该对围护结构问题进行充分考虑：①在选择保温体系主要有墙内保温和外墙保温两种保温方法，小城镇中由于受到经济发展等因素的影响，可以选择投资成本及运行维护成本均比较低的外墙内保温体系进行选择。由于建筑高度不会对外墙外保温技术产生影响，所以这种保温形式通常会在高层建筑中应用。②在建筑门窗设计过程中，应该对室内采光、自然通风获得等因素进行综合考虑，从实际情况上来看，一些比较寒冷的地区其窗耗热量在建筑总能耗的50%以上，因此可以利用围护结构来提升窗的保温性，同时减少其热损耗。

2.5 被动式太阳能采暖设计

实际上被动式太阳能采暖设计就是利用对建筑朝向的合理规划以及对内部空间的巧妙处理，在冬季获得太阳能实现采暖，在这种设计理念的影响下，建筑中一部分应起到集散热气的作用，从间接上对太阳能进行利用。但是这种设计理念和地域环境直接相关，小城镇通常可以使这种要求得到满足。从当前的实际情况来看，“直接受益式”通常体现为比较简单的采暖系统，当前已经得到了广泛应用，这种设计理念下房间起到了集热器、储热器的作用，太阳光会从建筑南侧的窗户进入到室内，由建筑墙体将热量吸收并存储，将这些热量用在室内空气供热、围护结构热交换及墙体存储等方面。

综上所述，在住宅建筑被动式节能设计中，需要充分考虑地质条件及气候特点，全面考虑建筑的风向、日照、布局等方面，充分做好每一部分的设计，从而达到降低住宅建筑能源消耗的目的。

参考文献：

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