被动式节能在住宅建筑设计中的应用

被动式节能在住宅建筑设计中的应用

杨飞鸿

南宁市建筑设计研究院有限公司，广西 南宁 530000

摘要：住宅建筑设计中，应用被动式节能设计需全方位考量建筑的风向、日照、布局，落实节能设计要求，降低住宅建筑的能耗，为可持续发展目标的达成提供优良的条件，保障生态环境的平衡性和稳定性。本文主要分析了被动式节能在住宅建筑设计中的应用，以供借鉴。

关键词：被动式节能；住宅建筑设计；可持续发展；

住宅建筑被动式节能设计中涉及到的内容较多，如通风设计、遮阳设计等。设计的过程中，需充分发挥自然通风，自然遮阳和自然隔热的作用。应用被动式节能设计策略能够在控制初期建设投资和运营保障费用的基础上，确保建筑绿色发展，这是设计师追求的目标，也是社会民众的心愿。

1被动式节能概述

被动式节能是一种全新的节能形式，通常指基于非机械电气设备干预方式降低建筑能耗的方法。建筑规划设计中，被动式设计主要涵盖建筑朝向、保温、体形、遮阳和自然通风等改善建筑自然通风效果的建筑开口设计，有效降低了建筑采暖、空调、通风的能耗。被动式设计方法要求建筑师全方位了解环境现状，打破学科间的局限，应用简单的技术和手法完成设计工作，合理利用不同方式降低建筑能耗，在节能建筑设计中具有较强的适用性。

2被动式节能住宅建筑的意义与价值

2.1满足民众居住要求，提高大众生活质量

现代社会发展中，人们的思维方式发生了较大改变，住宅建筑使用要求也随之提高。住宅建筑设计中，应结合业主需求开展室内环境的功能设计，引入健康的生活方式。应用被动式节能技术的过程中，设计热暖需依据自然环境及住宅建筑设计元素和要求制定有效的建筑设计方案，科学控制建筑朝向和布置形式，全方位满足居民的个性化要求，降低建筑能耗。

2.2跟随时代步伐，积极保护环境

我国人口数量多，地域面积大，资源丰富，但是城市人口的不断增长，使我国经济和社会发展承受巨大压力，多种不可再生资源明显减少，生态环境也遭到了破坏。现代化建设尽管使人们的生活更为便捷，但是也对人们赖以生存的自然环境产生了破坏。因此，环境保护受到了人们的高度关注。住宅建筑是我国重要的建筑类型，其规模较大，数量较多，容易产生严重的资源浪费。为此，需合理应用被动式节能设计技术，在优化房屋结构和布局基础上，降低住宅使用中的能耗，减轻其对自然环境的负面影响，这也是时代发展的必然要求，有利于保护当地的生态环境。

3被动式节能在住宅建筑设计中的应用

房屋住宅建筑外部环境涉及到的范围较大，如公寓总体建筑结构和室外景观环境设计，设计人员要全方位考量建筑物间的结构、距离及方向等要素，以此降低能源消耗。

3.1建筑空间规划设计中的应用

首先，高度重视建筑物的选址设计。被动式节能设计在节约资源方面得以充分体现，住宅建筑既要全方位考虑人们的日常生活需求，便捷人们的日常生活，又需保障建筑的安全性和稳定性。设计者要选择地质条件较好的区域，远离地质灾害频发地区，这样可保障人们的生活安全，降低工程建设难度，减少工程的成本投入。

其次，重视建筑朝向设计。设计中需结合阳光的照射高度和风向来确定建筑的朝向。我国建筑朝向多为坐北朝南，且建筑朝向要与冬季主风向相互分离，与夏季主风向间的夹角控制在45度以内，从而合理利用建筑物实现良好的遮阳效果。再者，保持室内通风，在冬季时获得更多的自然光，减少建筑内部热量流失，增强室内温度的舒适性。

3.2建筑布局设计中的应用

首先，在户型设计中，为全方位顺应通风要求，应全面考量风环境和太阳辐射，根据住宅建筑中不同房间热环境需求完善空间设计，在此基础上，合理利用太阳光。如房屋走廊设置过多转弯迂回的区域，使房间窗户的进出口一一对应，以此加强气流的通畅性。为增强冬季室内温度舒适性，设计人员需确定门的具体方位，且要结合季节性变化科学利用自然风，这样冬季和夏季均可保持室内的舒适性，实现理想的被动式节能设计效果。

其次，高度重视住宅建筑形式设计。如周边式布局的封闭性较强，自由式布局主要采用前后错列排布方式，行列式布局具有规则的视距效果，二者节能性存在明显差异。明确建筑物选址后，要全方位了解该地区的气候条件、布局形式及特点。设计中主要采用行列式和自由式两种形式，高度顺应建筑物通风及采光的基本要求。

3.3建筑功能设计中的应用

建筑功能设计指的是自然通风和太阳光照设计。设计人员需在分析风向的基础上，合理调整建筑结构及门窗的位置，认真分析风向对建筑物产生的影响，以此设计卧室、厨房及卫生间。调整楼梯通道开口位置，使其产生气压变化，确保建筑室内空间受风均匀。为规避部分建筑自然通风与当地季风间产生垂直干扰，可选择弯曲、多节段平面设计方式，有效控制压力差。结合太阳高度和住宅设计高度严格控制日照时间，也可采用坡屋顶设计形式，完善中庭设计，合理掌控地面与建筑中庭底部的距离，设置天窗，加强建筑物的通透性，从而促进大气对流，扩大光照面积，优化通风及采光的效果。

3.4建筑围护结构设计中的应用

3.4.1屋面节能设计

倒置式屋面具有优良的节能性，合理利用防水保温材料，可加强防水层的可靠性和安全性。另外，在防水层上部设置保温层，可实现用与防的平衡，延长其使用时间。或者也可设置节能金属屋面，合理划分屋顶面积，应用防潮隔汽层，保证防渗和保温效果。最后，屋顶绿化设计中要创建屋顶花园，以绿植增强保温隔热能力。为体现屋面绿化的安全性与实用性，需全方位提升防水设计标准，考虑内部结露和屋顶承重等情况，并能够保证植物良好成活率，方便屋顶维护和管理工作。

3.4.2门窗节能设计

建筑门窗能够发挥采光通风的作用。门窗造型具有多样性，落地窗和异型窗受到了年轻人的喜爱，这也是设计人员不断努力的方向。但是玻璃热交换相对活跃，窗框和窗洞口位置易于产生热桥效应。为此，务必严格控制门窗的尺寸和数量，选择优质的玻璃材料，增强门窗的气密性。一方面可选择高隔热性能的玻璃来控制建筑室内热传导，另一方面也可以断桥铝合金窗框作为主材，加强接缝处密封处理，减轻窗户散热的负面影响。

3.4.3外墙节能设计

外墙能耗占总能耗4成左右。外墙节能设计中，要高度重视墙体保温性能，尤其是低温地区，要加强门窗的密封性，严格把控保温隔热系数。选择优质的保温材料，且加强加密处理，优化外墙保温性能，也可加强墙体绿化设计，在墙面种植或攀附绿植，以此提高住宅设计的综合效益，能有效降低因建筑室内空气净化、温度调节等产生的能耗，最终达成住宅建筑保温隔热的预期目标。

4结束语

经济社会发展中，能源短缺问题日益明显。当前，绿色建筑成为建筑行业主要发展趋势。我国的人口数量较多，住房是人们生活中的主要活动空间，能耗较大。而应用被动式建筑设计一方面能够全方位满足人们在日常生活中的基本需求，另一方面也可在降低能源消耗的前提下，合理应用自然资源，保证住宅建筑节能效果，打造健康、节能和环保的住宅建筑。

参考文献：

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