被动式超低能耗建筑设计基础与应用

被动式超低能耗建筑设计基础与应用

杨振钧

佛山南方建筑设计院有限公司528000

摘要：人居环境的可持续发展需要同时解决建筑环境质量、建筑节能减排以及地域文化传承问题,运用被动式建筑设计技术创建适宜于地域气候与资源环境的超低能耗建筑是实现人居环境可持续发展的根本途径。目前公认的比较好的可以实现人类居住环境可持续发展的方式就是运用被动设计建筑技术，这在一定程度上能够较好的适宜地域气候和减少资源环境的损耗。可是被动式的节能建筑理念在实际的施行过程中有着很高的要求，其中包括计划的建筑结构以及运用的材料等。本文从被动式建筑设计的理论出发，总结了能够最好的降低能源损耗的建筑技术设计的问题。

关键词：被动式；超低能耗；建筑设计；基础与应用

0引言

建筑环境的质量、建筑环境节能的较少排放等问题涉及了人类可居住环境的可持续发展。目前公认的比较好的可以实现人类居住环境可持续发展的方式就是运用被动设计建筑技术，这在一定程度上能够较好的适宜地域气候和减少资源环境的损耗。被动式节能耗建筑是结合了环境要素以及建筑的缺陷，提出的能够满足温度舒畅以及绿色建筑等标准的理念。

1被动式超低能耗建筑设计的意义

因为中国减排节能环保、可持续发展、城镇化缔造等等政策与人民生活质量的不断提高，我们针对环境质量等要求开始越来越高，然而传统的建筑计划理念往往遭到建筑商场的影响，仅仅一味的依照计划标准进行规划计划，没有充分的投合国家政策与人民实际需求进行归纳分析，无法满足我国实际的发展需求。而被动式节能耗建筑是结合了环境要素以及建筑的缺陷，提出的能够满足温度舒畅、节能环保以及绿色建筑等标准的理念，这种的建筑计划理念逐步受到人们广大群众的支持。被动式的节能建筑是由美国的建筑计划师提出的理念，可是被动式的节能建筑理念在实际的施行过程中有着很高的要求，其中包括计划的建筑结构以及运用的材料等等。由于它采用天然动力，来确保的人们居住环境舒适度，并且遭到周围建筑结构以及外界环境等各方面要素的影响。所以我们需要围绕影响要素，加强建筑计划技术很有必要。

2被动式超低能耗建筑设计基础与应用

通过理论实际的结合建筑气候学、建筑环境已经建筑学等不同学术范围的基本理论层次，并通过科学的实验检测、理论解析、设计优化方案以及示范工程。得出了建设室内适合人体冷热舒适的自身需求以及室外大气气候的详细表征方式方法。探讨得出了低损耗建筑设计技术的气候分析方式和气候分区规律。通过实验得出被动式的太阳能源采暖和家用蓄热通风计算方式以及降温方法。逐渐形成了一个完善的低能耗设计理论体系，在我国西部大部分地区得倒了很好的推广和实际作用，从而为人类居住地域的可持续发展性奠定了结实的基础和解决的方式方法。

2.1建筑环境气候分析

众所周知，建筑与环境气候有着很大的关系，在一个建筑体系中提前充分的考虑分析气候环境对不同建设环节的影响是控制建筑低能损耗的关键，分析气候环境的关键在于充分确定建筑室外的环境气候和人体感知热感觉、室内微型气候环境的关系。大部分建筑设计师都具有一定的环境气候理论知识。但是确在实际中很少去实践运用，造成这一局面的原因无非就是缺少一些特别直观、实用又很简单的定量气候计算方法和分析工具。

现在在国际上比较常用的建筑环境气候解析方式一般分为两种：①常见的图像影像分析法，比如OLGYAY等，并且通过这个发展出来的生物环境气候图（GIVONI）。②常见的表格分析方式，比如具有代表性的MAHONEY。他们都有一个共同点就是从不同角度分析人体热舒适性的环境气候特征，从而计算出比较具体的被动技术选择原理，但是由于不同国家的气候环境不同，以及在我国比较明显的气候环境差异，就更应该科学的建立一个适合我国环境气候的建筑环境分析方法。但是在研究这个适合我国的环境气候建筑方法之前要解决三个比较基础的问题：第一就是要熟知我国室外气候，系统来讲就是从建筑环境气候的设计角度和人体热舒适的气候特征以及环境的时间变化。实践中要会确定人体舒适感知，通常就是大部分人体在一个什么条件下室内气候会感觉的很舒适，另外一个就是室外环境气候产生变化后会对人体的热舒适有那些本质的影响。不同的室外气候环境的临界和地域是一个被动式环境技术的原则，简单来说就是要科学的解决：气候对人和建筑的相互影响。这也是建筑环境气候的低能损耗难处。

但是和一些主动能控制的主动式相比，他的特点是无法预测和控制的室外气候和室外微小变动的气候，要随时跟随室外波动的气候进行有规律的变化调节，没有一定规律的自由运行形态，所以室外气候无形中就变成了链接这三个系统的解析主体。然而从建筑热环境的建设目标来看，人体的热舒适就是一个标准的控制指标，这样就能够准确科学的把空气性质和人体热舒适形态描述出来。应此通过环境湿度温度所结合得出的有效温度就是成了：气候与人与建筑这三个系统的最好的科学指标参数。通过用焓湿图作为底图，用有效的温度作为变量，来建立一个有效科学的建筑设计环境气候解析图，他的横向坐标是空气的温度，纵向坐标是空气的湿度，通过这两个交叉点来组成科学的“有效温度”。这样既可以展现建筑室外的气候环境条件，又能够表现出建筑室内的人体舒适程度，而且还可以看出建筑气候和舒适的距离，左右纵横交叉的虚线地方那个就是环境气候的室外建筑条件，红色线条则表示特殊区域的每个月的逐步变化差距，灰色区域代表了人体舒适的区域，这个也是整个建筑的设计重点地方。通过这个比较系统的图可以看出，如果室外气候点在实线区域的时候，就可以直接用被动式建筑技术来获取人体热舒适，从而实现建筑气候可持续发展的低能损耗。

2.2建筑室外气候的精细化表征方法

被动式超低能耗建筑建立气候分析技术首要触及的基础疑问便是，由人体舒适度以及建筑环境角度出发，针对室外气候特征描绘精确的数字，这也是低能耗规划优化的必要条件。相比于数值模仿和理论剖析，中国对建筑节能范畴研究的气候参数，远远不及发达国家的水平。其中以2005年为分水岭，在2005年之前我国对室外气候参数的研究往往停留在稳态核算的层面，逐月、逐日的数据平均下来就可满意基本实际的要求，同时数据掩盖台站相对比较少，1980年后一直没有更新，而且建筑能耗劳的精细化逐时数据一直都是空白的，这变成制约建筑节能领域成长的瓶颈。2005年，随着我国精确核算逐时能耗的动态规划办法被标为国家标准，研制精确描绘建筑室外典型气候逐时改变特征的气候年数据变成建筑节能的首要问题。

3结束语

实现人居环境与建筑环境质量、节能减排及地域文化传承的协调发展至关重要,被动式建筑设计技术的应用能够以建筑所在地气候和资源环境条件为基础建设超低能耗建筑,这对于促进人居环境的可持续发展有着重要的意义。中国减排节能环保、可持续发展、城镇化缔造等等政策与人民生活质量的不断提高，我们针对环境质量等要求开始越来越高，建筑环境的质量、建筑环境节能的较少排放以及不同地域不同文化的传承问题涉及了人类可居住环境的可持续发展。由于被动式超低能耗建筑采用天然动力，来确保的人们居住环境舒适度，并且遭到周围建筑结构以及外界环境等各方面要素的影响。所以我们需要围绕影响要素，加强建筑计划技术很有必要。

参考文献

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