摘要：我国是一个资源相对缺少的国家，但建筑业的高能耗加剧了我国资源短缺的问题。被动式节能是指通过利用自然气候资源的生态建筑设计原理，赋予建筑本身节能自然特性而实现的建筑节能，因而更为绿色环保，因此，推行建筑被动式节能成为了建筑业减少资源消耗的头等任务，下面，本文就建筑设计中的被动式节能方法进行探讨分析，以供参考。
关键词：建筑设计；被动式；节能方法
1.被动式节能技术概述
被动式建筑节能技术是指以非机械电气设备干预手段实现建筑能耗降低的节能技术，具体指在建筑规划设计中通过对建筑朝向的合理布置、遮阳的设置、建筑围护结构的保温隔热技术、有利于自然通风的建筑开口设计等实现建筑需要的采暖、空调、通风等能耗的降低。
2.建筑设计中的被动式节能方法
2.1建筑设计中保证自然通风
建筑的自然通风可从总平面设计、室内空间设计两个方面来考虑，其中在总平面设计上，可着重考虑从建筑体型的方向性和室外环境的设计来合理引导风流。
2.1.1建筑体型设计
在建筑体型设计方面，注意以下几个方面：①巧妙设计扭曲平面，使朝向夏季主导风向的外表面积增大，改善吸风面的风环境。②因势利导设计尖劈平面，用“尖劈”的形体朝向冬季主导风向，避免与冬季主导风向成垂直关系，以削弱冬季不利风流的影响。③合理设计通透空间，在建筑的每层的适当高度设置开窗，可大大疏通室外风流，有利于夏季通风。④在建筑中设置掏空的空间，以利于疏导以及释放过大的室外风流。
2.1.2室外环境设计
①把握南向开敞空间，争取较多的冬季日照和夏季通风。②充分利用自然空调，在建筑南侧可设置水面植被等，这样一方面可以利用水体蒸发来改善炎热条件，另一方面也可以在冬季强化太阳辐射的反射作用。③通过对灌木乔木位置的合理设置，在建筑南侧引导风流进入建筑室内，且使建筑北侧起到屏障的作用。④将构筑物挡风墙和导风板灵活组合，并结合绿化整体设计，引导夏季风流，阻挡冬季恶性风流。
2.2被动式太阳能利用
被动式太阳能利用以合理构造为基础，通过巧妙的构造设计实现太阳能的直接利用，具有低技术、低成本的特点，有利于节能技术的普及和推广。
2.2.1直接受益式系统。通过导光板的合理设置，将更多的光线反射进入室内，以利于建筑的采暖和采光。蓄热墙体常用混凝土、砖、夯土等制成，可以在白天储存大量的太阳能，通过蓄热墙体的时滞效应在夜间放热，为室内供暖。
2.2.2对流环路式系统。将维护构件部位设计成双层壁面，形成封闭的空气层，并将各部位的空气层相连成循环，在太阳辐射产生的热力作用下，依靠“热虹吸”作用产生对流环路。在这个过程中，依靠贮热体加热空气，流动的空气来加热室内的墙体，以保持室内温度的稳定。
2.2.3附加日光间系统。在建筑南向缓冲区（台、廊、小门厅等）增加透明玻璃成为透明空间，其中再设置一定的贮热体，在太阳辐射的作用下，缓冲区迅速升温，一部分贮存，一部分则进入室内，从而改善室内的舒适条件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3外墙与屋顶的被动式节能设计
在外墙的隔热中，一种有效而环保的方法是将建筑的墙体埋入地下，或者将外墙的三面用土壤包裹，另一种方法是将建筑外墙或者接近外墙的地方用植被覆盖，但是要注意的是所用植物最好是落叶形的，因为在冬天还需要外墙接受阳光来加热室内，另外还可以采用百叶包裹外墙，在需要接受光时打开百叶，夏季在白天则可以关闭，这样外墙就不会被加热。对于屋顶的节能设计，传统的做法是采用保温层覆盖屋顶，最好的方法是在上面用植被覆盖，这样既可以很好地利用太阳能，又可以美化环境，对于夏季多雨的地方，可以在屋顶上储水，但是必须做好屋顶防水，另外如果是节能的别墅型建筑，这样就可以建成一个屋顶花园，可谓是一举多得。
3.某高层建筑被动式节能设计方法实例分析
广州市某高层建筑项目主楼16层，占地面积1.2万m2，总建筑面积4万m2，容积率2.65，建筑密度26%，绿化率33%。
3.1气候分析
广东省为亚热带季风气候，热量资源丰富，气候温暖，冬无严寒，各地年平均温度在20.4～23.1℃之间，最冷月1月份平均温度约在9～17℃之间，无霜期长，南部基本无霜。相对于北国是一个“天然大温室”。全年日照为1500-2100小时。
3.2自然采光设计
通常情况下，要使建筑有良好的自然采光，可以在基地允许的情况下，将塔式标准层变为板式或交叉式平面布置，增加自然采光的几率。但是，这一措施必然会导致由于建筑体型系数增大而带来的能耗增加，即使照明能耗有所降低，也得不偿失。
而本项目采用的是改变平面组织方式的办法。即在方案的平面布局中采用中庭是的布置方式，增加建筑中心部位的自然采光。房间的进深都控制在8.1m以下，同时，大部分房间采用双向采光；更为有效的是，该项目很多设计所采用了开放式大空间，减少了隔墙对光线的遮挡，进一步增加了自然采光。同时，由于采用了空中花园的设计，减少了楼板对于光线的遮挡，也增加了大进深处的自然采光照度。
3.3自然通风设计
自然通风可以增加室内的空气流动，降低室内温度，带走室内水汽，有效增加室内的热舒适度。在本工程中，所有的窗户都可以根据使用者的意愿，自由开闭，充分利用自然通风。平面设计大部分楼层采用了开放式大空间设计，减少了对空气流动的阻挡，让空气在室内流动更顺畅。更为重要的是，中庭空间形成了一个巨大的拔风烟囱；三层通高的空中花园也同样形成了烟囱效应。由于办公建筑人员较多、办公设备也较多，因此，室内的内热源很大，再加上中庭巨大的高度差，会产生十分明显的热压通风的效果。
3.4外围护结构设计
本建筑体型规整，体型系数仅0.2，南向窗墙面积比为0.49，北向窗墙面积比为0.47，西向窗墙面积比为0.45，东西窗墙面积比为0.46。外墙采用200mm加气混凝土砌块和80mm岩棉保温，传热系数0.39W/（m2?K）；屋顶采用110mm岩棉保温，传热系数0.427W/（m2?K）；外窗和玻璃幕墙均采用6+12+6遮阳型Low－E中空玻璃，传热系数1.8W/（m2?K），遮阳系数为0.45。虽然此建筑的窗墙面积比较大，但是设计中充分考虑了自遮阳，窗户内凹为800mm，可以在夏季有效遮挡太阳的直射辐射。
结束语：综上所述，发展被动式节能建筑对我国社会发展具有重要意义，它可以减少建筑能源消耗，改善环境，因此在建筑设计过程中，必须将建筑节能设计理念融入到设计中，尽量采用低技术被动式节能方式设计高品质建筑，一方面满足人们对建筑质量需求，另一方面满足人们对建筑的环保需求，因此应大力推广被动式节能设计，以此促进节能建筑的发展，从而实现我国建筑行业持续、健康的发展。
参考文献
[1]邓勇.浅析被动式节能策略在公共建筑设计中的应用[J].浙江建筑.2010.
[2]张辉.被动式节能建筑设计的探讨[J].科技风.2010.
[3]夏峰.基于被动式节能建筑设计的基础与应用研究[J].建材与装饰.2016.
论文作者:尹冬霞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/3
标签：建筑论文; 被动式论文; 节能论文; 室内论文; 自然论文; 建筑设计论文; 外墙论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;