摘要：在建筑节能设计中，应该做到首先考虑进行被动式节能设计，根据工程实际情况采取合理的被动式节能技术，设计出符合环境品质优良的节能建筑。在今后的住宅建筑被动式节能设计中，还需要不断的加强研究，综合各种因素进行考虑，运用更多先进的设计理念，做好建筑被动式节能设计。本文对建筑设计中被动式节能进行了探讨。
关键词：建筑设计；被动式节能；策略
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。
1 被动式建筑节能特点
被动式建筑节能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。主要具有密封性好、讲朝向、通风性好以及低水耗四个方面的特点：
1.1 密封性好
相比于普通住宅建筑，被动式住宅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，对住宅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，被动式住宅建筑在设计中会对外墙面积进行尽量的减少，所以住宅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
因为被动式住宅建筑具有较高的密封性，所以被动式节能住宅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室等房间，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，而被动式节能住宅只需150~250L。
2 建筑被动式节能设计的策略
2.1 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%。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。
2.2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，尽可能地减少窗墙比。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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
2.3被动节能式场地设计
被动节能建筑在场地上的设计是非常广泛的，它主要是将建筑当地的地形地势结合进去，在整体环境优化的基础上进行设置，以达到节能减排的效果。场地环境主要包括水资源利用、周边植物生长程度、地形地势等等。例如：设计者可以利用光能的走向和场地位置的结合来遮挡阳光，利用空气、温度等条件避免风袭来时使整体温度降低，以致出现过于潮湿的情况。在这个项目中，设计者根据地势的不同判断出西北角是阳光的集中点，所以它在建筑设计的过程中，对建筑西北角的布局上进行创新，在两边种上一些高大的落叶乔木。这样就可以达到夏日避免阳光辐射，冬日透光的作用。另外，最重要的是设计者懂得利用太阳能的辐射作用来吸收或者是稀释阳光，为建筑的节能性创造了良好的条件。第二，建筑者在场地的东南角的土坡上建立了篮球场，篮球场具有一定的高度，可以挡住一部分从西北角传来的风速，为主导风向起到了至关重要的作用。
2.4 被动式太阳能设计
新型能源的合理利用使建筑的发展更加快速，更加符合当前的生活规律。①利用太阳能直接得热。它是通过门窗的设计与归位来实现的一种途径，设计者根据建筑的朝向来规划门窗的位置。它的工作原理是太阳光线通过门窗、玻璃、墙面等物质直接照射在上面，光辐射在墙上或是门窗上会形成热量的传递，在循环的过程中产生对流，使热量分散为三个部分。第一部分通过空气的阻隔散发出去，第二部分被墙面或者是窗户吸收，进而使室内温度升高。第三个部分则是热量在地面储存，在地面温度过低的时候释放出来。由于直接得热的传递速度非常的快，所以它能够使教室或者是住宅区在白天的时候获得足够的热能，达到节能性设计的作用。②间接式太阳能传递。间接式太阳能传递是利用集热蓄热墙来完成的。在此项目的设计当中，阳光通过扩大照射面积来向玻璃传递热能，玻璃再将热量发射到墙体当中，墙体有自动保温的功效，它能够将热量在其内部储存，再将这部分热量分步的传送到室内当中，保证室内的温度在一定范围，达到节能建设的效果。
2.5 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。
综上所述，我们要充分利用被动式节能设计的设计要点进行合理的建筑节能设计，提高建筑的综合利用效益，促进建筑节能事业的发展。
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论文作者:王涛
论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第34期
论文发表时间:2017/2/24
标签：被动式论文; 建筑论文; 节能论文; 阳光论文; 外墙论文; 太阳能论文; 住宅论文; 《北方建筑》2016年12月第34期论文;