被动式超低能耗建筑设计基础与应用探讨

被动式超低能耗建筑设计基础与应用探讨

作者：王清波

河北建筑设计研究院有限责任公司。河北石家庄 050000。

摘要：现阶段伴随着大众生活水平的提升，其对生活环境也产生了更高追求。在建筑工程施工的过程当中，不但要解决大众对生活环境的实际需求，而且也要积极响应节能降耗发展理念，因此在设计环节中需要能够满足诸多方面的条件，而且还应该根据本地自身客观存在的相关特征。目前来说，被动的超低能耗建筑这样的发展理念已被大家普遍地予以重视，在将来很长一段时间内，其应用领域还会变得越来越普遍。在这样的发展理念下，建筑施工过程中所需要的能耗正持续下降，而且也增加了其保温效果，不但推动了我国建筑业的快速发展，还贯彻落实了可持续性发展理念。本文对超低能耗建筑的设计和应用状况开展了简单分析。

关键词：被动式超低能耗；建筑设计；基础；应用

现阶段大众的生活质量进一步提高，大众对生活环境也有了更高追求，甚至已经逐渐成为人们十分关心的一个话题。在之前一段时间，尽管国内经济建设成效显著，但却是以损耗自然资源、破坏生态环境当作前提的，生态环境持续被破坏、自然资源也在持续恶变。对于这一状况，被动式超低耗能这样的发展理念被运用到了工程建设领域中，其不但推动了我国建筑业的长期发展，并且也在一定程度上让环境保护和绿色理念获得了良好的贯彻落实，在目前时期的运用中获得了很好的效果，进一步提高了建筑供暖功效的同一时间减少了能源损耗，在优化大众居住环境和节约资源被破坏损耗上面均有着很好的功效。

一、被动式超低能耗建筑的意义

近年来随着社会经济的不断发展，大家的生活品质也获得了明显提高。在房屋建设过程中，假如使用传统化的建筑工程材料，不但会产生能源浪费，与此同时会影响环境的保护。被动式设计理念最主要的是设计建筑时应用适合的坐向、储热材料、遮光设备、空气流通等，这样的方式尽最大可能被动吸收或者直接应用可再生资源。所以，假如应用被动式超低能耗建筑实施设计，不但可以节约资源，并且还有助于人的身体健康，更有利于环境的保护，充分利用能源。与此同时，被动式超低能耗建筑的运用，也刺激了科技的发展，促进了科技创新的进步。

二、被动式超低能耗建筑设计的基础

1、气候环境基础

我国地大物博，是个气候环境、社会经济发展并不是很平衡的国家，而房屋建筑恰巧与天气、环境等具有直接的关联。所以，建筑师们理应着眼于现实情况，设计出适宜我国特定天气、环境特点的建筑。确定户外与室内气候环境间的差异是被动式设计的根本内容，与主动式设计对比，被动式难以对室内外总体气候环境实施合理跨越，必须通过了解户外天气的变化状况和规律性去实施分析预测和调整。被动式超低能耗建筑设计是以机体的热舒适感当作基本标准对相关过程实施对应的设计，所以，设计师应该了解基本的温度变量值，并制作出图，从而以此作为指引内容在超低能耗的理念下对房屋建筑进行设计。

2、建筑基础

中国建筑类型表现出多元化发展态势，因为在建设的时候会由于区域的不同而要求不一样的建筑规划设计形式，且主动式建筑形式比较多，导致建筑设计的意义并未能反映出来。空置率相对较高的房屋住宅导致建筑物的热工性能较弱，热传导损耗过高，并且机器设备的负荷率较低，导致建筑物的能耗过高，建筑师理应熟练掌握建筑设计技术，将建筑当作基础单位，使用被动式超低能耗建筑技术来推动建筑物的地区性发展。

3、具备可实现性

被动式超低能耗建筑在现实设计流程中应重视对当地特点的消化吸收，利用和区域自然生态、社会环境等诸多因素的高效融合，制定合理的节能减排措施。同时，该设计形态还具有很强的推广性。

三、被动式超低能耗建筑设计的应用

1、建筑布局设计

在被动式超低能耗建筑的设计过程中，房屋的朝向应尽可能朝南北方向，以科学达到空气流通和采光。为防止主功能性房西边阳光充足，可以从房屋建筑西墙面上布局对应的绿色廊道，同时实施立体绿化，以拦截夏天西边强光的照射，增强室内空间的舒适感。在确认建筑体的房屋朝向时，应该从其功能性考量，不要一味地使用繁杂的设计来寻求建筑立面的改变，这将会造成能源消耗的提高。与此同时，在建筑群布局或建筑单体方式设计时，应尽量避免房屋建筑大范围处在风场涡流区的状况，利用科学优化风速和风量，达到房屋建筑的空气流通。

2、空调冷热源设计

不同地区均具有其特有的气候特点，因此，不同类型的地区对空调的设计也不尽相同。对于被动式建筑中空调的冷源、热源，在设计的过程中需要确保统筹规划，灵活运用不同区域的可再生资源，例如风力、水能、光伏太阳能、地热能源等，不同地区的可再生资源灵活运用起来作为空调冷热源，从而有效保护自然生态环境，而且可以持续稳定地提供能量的来源。尽量使用可再生资源是被动式建筑建设的一个重要特点。

3、自然能源利用设计

实际上在当代建筑的各个方面，都能看到被动式超低能耗建筑设计的实践应用，比如运用可再生资源为房屋建筑提供能量。最初在20世纪的70年代，便有研究人员试着运用太阳能电池板替代传统电能发电，在长达40年的智能科技发展，太阳能发电技术已经获得较大进步，并已被普遍应用于大众的生活当中。

在光伏供能的整体框架下，通常放置于房屋建筑最上层太阳能光伏板可以利用光伏发电技术将光伏转化成电能，并可以实现能量的存储，可以为建筑空间带来持续不断的能量，减少了房屋建筑内常规运行中传统电能的损耗。另外，太阳能是可再生性的绿色能源，太阳能架构的设计和应用还减少了可再生资源污染，实现了近乎无污染的同时还可持续发展。所以，光伏技术的应用与推广获得我国目前可再生资源开发的普遍关注，我国已经有很多地区的被动式超低能耗建筑使用了这种可再生资源解决方法。

4、保温隔热方面的设计

对于房屋建筑来讲，最重要的就是隔热保温层面的设计。如果在这方面设计好了，就可以节省绝大部分的资源。因此，在实施设计的过程中，建筑设计师需要尽最大可能增强房屋建筑自身的隔热保温性。首先，能够在对外墙面实施保温隔热设计的过程中，挑选绿色的节能环保材料。如此，既可以保证人们居住的舒适性，又可以做到资源的节省。与此同时，还要在设计中增加防火阻燃材料。如此还可以降低火灾事故对人们生活的损害。尤其是在房屋建筑的高度越来越高的当下，降低火灾事故可以保障人们的美好生活。其次，是要确保地板保温隔热。可借助应用双层保温隔热板加无机保温砂浆密封方法，确保地板的保温隔热。

5、气密性施工技术

被动式建筑在施工过程中特别要考虑到气密性设计，可以防止房屋建筑使用中热冷气体互流，降低热能损耗。通常情况下，容易导致热能损耗的位置包括窗门，电线电缆和电线管贯穿处，在这类位置实施气密性处置可以达到对应的效果。对于电力管线通常使用埋管穿线的形式降低线管贯穿墙体的问题，在房屋外窗安装中，能够在窗洞和窗框中实施发泡工艺处置，使用适当的发泡胶，让窗框与外墙间空隙得到处置，例如可运用聚氨酯使用防水透气薄膜和隔气膜构成密封体系，加强窗门位置的亲密性。

结语：被动式超低能耗建筑设计在现实的运用环节中，有关工作人员应当按照房屋建筑所在地理坐标的环境天气还有人们日常生活习惯去判断身体的温热舒适感，同时依据身体的热舒适感还有文化与生活习惯实施设计房屋小气候和户外大环境，将房屋建筑物的能源消耗减少至最少，在确保房屋质量的前提下尽可能降低能耗。

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