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摘要：建筑节能是建筑设计中的重要环节，建筑的被动式节能需要建筑的通风设计、材料隔热等等方面的学科的技术支持。在进行建筑物设计时要严格监督、严格把关，顺利地完成建筑物的被动式节能设计工作，保护居民的生活环境。本文对建筑被动式节能设计进行了探讨。
关键词：建筑；被动式节能设计；策略
被动式的节能建筑设计是符合当前社会发展规律与人们需求的。它以创新建筑手段为基础，以节能性理念为目标，对建筑设计进行全方位的改进。节能性设计不仅将“节能”理念深入人心，还提高了建筑水平，在科技发展的基础上，为我国城市化建设奠定良好基础。
1 被动式建筑节能特点
1.1 密封性好
相比于普通建筑，被动式建筑技术通常不需要暖气设备。要想对室内温度进行保持，首先就是要对房子的密封性以及良好的保温层进行依靠，对建筑进行高效保温设计，对门窗进行特殊的保温隔热处理。
1.2 讲朝向
为了对能源损失进行减少，被动式建筑在设计中会对外墙面积进行尽量的减少，所以建筑的房屋南北朝向是非常重要的，这与是否能够更好的对太阳能进行利用具有十分重要的关系。东西向很少开窗，如果想大面积开窗必须有相应的自然或人工遮阳设施（树木、百页、遮阳篷）。
1.3 通风性好
因为被动式建筑具有较高的密封性，所以被动式节能建筑的通风显得更为重要，以防止霉变。但是通风会损失大部分能量，所以出现新一代的通风设备：新鲜空气被吸入首先进入主卧和起居等房间，污浊空气被从卫生间和厨房排出，同时通过热循环交换器，使新风被旧风加热，尽可能减少通风热损失。
1.4 低水耗
为了减少水消耗，雨水被收集起来用于冲刷厕所、花园和冲洗其他。水通过屋顶太阳能加热器被加热，如果热水需求较高，会补充天然气加热。在这个消耗量上，传统房子一年需要天然气1500~2500L，而被动式节能建筑只需150~250L。
2 建筑被动式节能设计的策略
2.1 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，如果大城市中建筑周围存在较多的建筑，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，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，应利用自由式建筑布局，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。
2.2外墙体节能设计
外墙占全部维护结构的60%以上，其能耗占建筑物总能耗的40%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆外墙体的节能设计，主要在于控制外墙体的保温隔热系数，热桥效应是减少墙体保温隔热性能的关键点，将保温层置于外墙体结构层的外侧，可以形成建筑的有效保温层，减少外界环境如温度、湿度等对其的影响，减少热桥产生，从而提高墙体的保温隔热性能。保温层置于墙体结构的外侧，与外饰面之间形成空气层，有利于保护保温层。
2.3门窗节能设计
玻璃是建筑物室内外热交换最为活跃的部位，在不影响建筑使用功能的情况下，尽可能的减少窗墙比。此外，高性能玻璃比普通中空玻璃的保温隔热性能提高一倍。高性能玻璃如Low-E中空玻璃，空气层宽度为12mm，其传热系数约为1.6W/（m2·K），而普通双层中空玻璃，在空气层宽度同样为12mm时，传热系数约为3W/（m2·K），可见使用高性能玻璃可以有效地降低室内外的热传导。热桥部位热传导能力强，不仅造成冷热量的大量损失，还会造成局部结露、发霉。窗框与窗洞口的连接处容易形成热桥，窗户结合外墙采用断桥铝合金窗框加中空玻璃，加强窗框与窗洞口连接处断桥的节点处理，通过提高窗户制作、安装的精确度和安装窗户密封条等方法，尽可能地提高门窗的气密性，减少室内外空气的渗透。
2.4自然采光和通风的应用
在节能建筑的设计之中，自然采光与通风的应用必不可少。采光和通风设计必须贯彻国家的技术经济政策，允分利用自然光，创造良好的光环境，这是因为自然光环境是人们长期习惯和喜爱的工作环境。我国大部分地区处于温带，天然光充足，为利用天然光提供了有利条件，在白天的大部分时间内能满足视觉工作要求。这在我国电力紧张的情况下，对于节约能源有重要的意义。自然采光设计有以下几个基本步骤：确定性能目标、确定自然采光的基本策略、确定外窗的基本策略、窗玻璃材料的选择、开天窗的策略、与人工照明的整合。导光板的工作原理是采用不吸光的材料制成，但此种材料的反射强度必须在高频的条件下，如铝制材料就比较适用。导光板可以将光源在更远的距离外进行反射，使阳光在建筑物顶部进行散射，它可以调节进入房屋当中的阳光数量，减少光伏的能源消耗，避免阳光刺眼等现象的发生。由于导光板的成本非常少，而利用效率又很高，所以它也是目前建筑节能设计中实用效率最高的物质。在阳光强的时候，导光板的片状金属环可以作为遮挡源，避免强烈性辐射对人体的损害。在阳光弱的时候，它可以通过垂直收集功能，使阳光进入房间。
2.5遮避与利用太阳热能的被动节能
硬质地面采用遮荫措施或铺设太阳辐射吸收率低的浅色表面材料可有效降低地面的表面温度，减少热岛效应，提高行人室外活动的热舒适度。遮荫措施包括绿化遮荫、构筑物遮荫、建筑自遮挡，其中：绿化遮荫面积按照成年乔木的树冠投影面积计算；构筑物遮荫按照遮荫投影面积计算；建筑自遮挡面积按照夏至日8：00~16：00 内有4h 处于建筑阴影区域的硬质场地面积计算。坡屋面采用太阳辐射吸收率小于0.7 的浅色饰面，平屋面采用太阳辐射吸收率小于0.5 的浅色饰面，或同时采用太阳辐射吸收率低的屋面材料和绿化屋面，可降低建筑屋面表面温度，减少建筑能耗。建筑外墙采用太阳辐射吸收率小于0.6 的浅面饰面，可减少外围护结构吸收得热，有利于空调系统节能。设置有顶盖的遮荫停车棚（库）或将停车位设置在地下车库。都可按比例认定为停车位有遮荫措施。
2.6 屋面绿化节能
屋面绿化是指满足当地人工绿地覆土种植要求，并能够保证植物良好成活率的永久绿化。屋面绿化应根据屋顶荷载和使用要求，利用耐旱草坪、地被、藤蔓植物、低矮灌木或小型乔木等进行屋面绿化的植物配置，并可设置花坛、棚架、花墙、水池和亭子等园林设施。屋面绿化应注意做好防水、阻根、排水、过滤等构造层，保证屋面绿化的安全性和实用性。屋面绿化可使屋面具有更好的保温隔热能力，并增加相应的绿植面积，减少城市热岛效应。
综上所述，在被动式节能设计时，应对气候特点、地质条件进行充分考虑， 同时将被动式节能设计分成基于建筑规划布局、建筑单体、建筑绿化及太阳能采暖等不同部分，将每个部分的被动式节能设计做好，就可以实现建筑能耗的有效降低。
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论文作者:文昕
论文发表刊物:《防护工程》2017年第3期
论文发表时间:2017/6/30
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