1、住宅建筑被动式节能设计方法分析【摘要】所谓的被动式节能，就是在建筑设计的过程中充分考虑该地区的气候特征以及地质环境，有效利用自然能源，最大限度减少对机械设备的依赖。将在这种方式应用于住宅建筑设计中，能够有效降低建筑物的能源消耗，对于我国可持续发展战略的贯彻落实具有重要意义。 【关键词】住宅建筑 被动式节能 设计方法 前言：随着城镇化进程的加快，我国建筑行业逐渐走向繁荣，居民住宅面积逐年扩大。在能源与环境的双重危机下，住宅建筑所带来的能源消耗问题逐渐引起全社会的关注，节能已经是建筑行业实现可持续发展的一种必然选择，住宅建筑被动式节能设计理念在这种形势下应运而生，对于住宅建筑的能源节约具有重要意义
2、。 一、整体布局的设计 （一）被动式节能的选址原则 被动式节能建筑的选择要遵循以下原则：首先，不能破坏当地的森林、农田以及自然水系等，保证周围没有发生洪涝以及山体滑坡等自然灾害的危险；其次，场地要便于利用自然资源，主要体现在冬季能够防风保暖，夏季能够通风遮阳；第三，如果选址地区周围的地势不平坦，则要考虑周围水系的变化，预测其是否会对建筑群造成不利影响；第四，如果选址周围存在水体，水体要置于夏季主导风向的上风向；最后，选址过程中要考虑到日照、风向等影响。 （二）建筑群体布局的设计 群体布局会对建筑节能情况产生直接影响，合理的布局可以改善建筑群内部的微气候，提高自然能源的利用率。目前最常用的就是行
3、列式布局，即群体内所有建筑都按照设计朝向成排布置或者是成列布置，这种方式的最大优势就是可以实现建筑群体朝向的最优化，有利于建筑的采光和通风，适用性较广。如果该地区冬季异常严寒，对抵御寒冷有较高要求，但是对夏季通风的要求不高，则可以选择周边式，即建筑群沿着街道布局。具体选择哪种方式要根据气候条件以及居住要求来决定1。（三）建筑朝向的设计 建筑群体朝向会对节能水平产生重要影响，主要是考虑两点因素，一是朝向与阳光照射之间的关系，二是朝向与风环境之间的关系。我国大部分地区冬季都需要通过采暖来满足人们的供暖需求，而采暖也是住宅建筑能耗的最主要来源，因此，如何在冬季获得更多的太阳辐射是设计中需要思考的问题
4、。选择朝向时需要尽量使建筑群内的所有建筑向阳，有效利用太阳能。同时还要考虑到当地的主导风向，因为其不仅影响夏季通风，同时还会直接影响冬季的热能损耗，因此要先了解当地的风环境，并根据建筑实际需要确定是否选择自然通风条件下的建筑朝向设计2。 二、建筑单体的被动式节能 （一）体形设计 首先，从体形系数上来说，一般情况下体形系数与单位空间的散热面积成正比，就是说体形系数越大，建筑能耗就越大。建筑设计中对体形设计极限值有直接规定，这里以严寒地区为例，3 层以内的体形系数不能超过 0.52，4 层至 8 层体形系数不能超过 0.33，9 层至 13 层体形系数不能超过 0.28，如果大于 14 层，则不能
5、超过 0.26。控制体形系数主要有以下几种方法：一是在允许范围内扩大基地面积，尽量扩大长度和进深；二是在保证建筑安全性的前提下提升建筑层数；三是要避免复杂造型，轮廓线要简洁，外形尽量保持平整；四是如果建筑形式为点式建筑，可以选择多点式组合的裙楼方式。其次，从太阳辐射热的角度来说，单体建筑长宽比例会对建筑辐射比值产生直接影响。例如，如果长与宽的比例为 1：1，则在 45 度范围内所获得太阳辐射的比值越来越大，而在 0度至 45 度范围内，随着长宽比例的增加，所获太阳辐射的比值也越来越大。可见形体会太阳能的获取情况产生直接影响，设计中要充分考虑这一因素。 （二）户型设计 首先是采光区的设计，住宅建
6、筑中大致包括以下类型房间：一是卧室，二是起居室，三是厨房，四是卫生间，其中前两者对采光有较高要求，因此应该朝南，保证光线的充足；而后两者使用频率并不高，对采光的要求也比较低，因此可以将其布置在北向。单体建筑采用这种布局方式，可以使对光线有较高要求的房间充分利用阳光。其次是洞口设计，为了达到理想的通风效果，单体建筑会设计洞口，用于进风和出风，为了提升自然通风效果，可以在设置一个高低窗，通过高地差来改善气流流通效果。进风口与出风口之间最好保证对位，避免气流迂回，同时可以在起居室里设置活动门，在不影响私密空间的前提下保证灵活通风。另外为了避免交角风问题，可以在洞口周边的侧墙上设置开口3。 （三）维护
7、结构的设计 住宅建筑被动式节能设计中，还有一项重点设计环节就是维护结构的设计，主要涉及到以下几点：一是建筑立面，主要是立面色彩上会对建筑节能产生直接影响，北方严寒地区最好选择深色立面，有效吸收太阳辐射，比较典型的就是红色砖墙。而南方气候温暖地区最好选择浅色立面，反射太阳辐射，比较典型的就是白色墙体。二是保温体系，可以选择外墙内保温，比较常用的材料有石膏保温砂浆以及苯板等。其优点是施工方便，不容易受到外界环境的影响，且对建筑垂直度没有过高要求；还可以选择外墙外保温，就是将保温隔热体系设置在外墙外，常用材料为 ESP 板和 XPS 板，优势是可以防止结露问题，延长建筑主体的使用寿命4。 总结：住宅
8、建筑被动式设计含有较高的技术含量，但是设计成本并不高，对工程技术水平也没有过多要求。对住宅建筑采用这种设计方式，能够充分利用建筑周边自然资源，满足建筑的节能要求，对于我国建筑事业的健康发展具有重要意义。 参考文献： 1高源，刘丛红.基于生命周期评价的居住建筑被动式节能设计研究以天津市高层点式住宅设计为例J.建筑节能，2013，12（14）09：32-37. 2陶敬武，张瀛洲.绿色建筑设计中被动式优先节能技术应用无锡山语银城住宅小区绿色建筑设计J.建筑设计管理，2011，13（15）05：75-80. 3叶国栋，胡文斌.被动式建筑设计技术在广州某住宅小区的应用与分析J.动感（生态城市与绿色建筑） ，2011，10（12）03：90-95. 4杨柳，杨晶晶.被动式超低能耗建筑设计基础与应用J.科学通报，2015，11（13）18：1698-1710.
