被动式低能耗居住建筑设计方法 本文关键词：被动式，建筑设计，居住，低能耗，方法
被动式低能耗居住建筑设计方法 本文简介：［摘要］“节能、绿色”是当下建筑设计的全新理念，也是当今社会发展对于建筑行业提出的全新要求，而超低能耗建筑设计就是基于此种理念对建筑设计进行完善与更新，充分体现“节能、绿色”的建筑理念。本文以此为出发点，对于被动式低能耗居住建筑设计方法进行简要分析，并结合石家庄市某建筑进行典型案例的分析与研究。［关
被动式低能耗居住建筑设计方法 本文内容：
［摘要］“节能、绿色”是当下建筑设计的全新理念，也是当今社会发展对于建筑行业提出的全新要求，而超低能耗建筑设计就是基于此种理念对建筑设计进行完善与更新，充分体现“节能、绿色”的建筑理念。本文以此为出发点，对于被动式低能耗居住建筑设计方法进行简要分析，并结合石家庄市某建筑进行典型案例的分析与研究。
［关键词］被动式低能耗居住建筑；设计方法；案例分析
被动式低能耗居住建筑与传统建筑相比，其最大的意义在于将自然采光、太阳能辐射和室内非供暖热源得热等各种被动节能手段与建筑围护结构高效节能技术相结合而成的低能耗房屋建筑。简单的说，是不需要“主动”提供能量的一种建筑，因此称之为“被动房”。被动式超低能耗居住建筑无论是在设计施工上，还是材料使用上，或者理念的体现上，都落实了关于“节能、绿色”的建筑新理念，也是当今社会发展对于建筑行业提出的全新要求。因此，对于被动式超低能耗居住建筑设计方法与典型案例分析是十分必要的。
1设计方法的简要探述和分析
不同地域对于建筑的节能要求不同，因此不同地域气候条件因素影响下的超低能耗建筑设计方法也不相同，本文结合实际情况，对于北方寒冷地区较为常见设计方法进行分析和讨论。
1.1提高建筑自身的“防御能力”
提高建筑自身的“防御能力”是对建筑自身潜力的挖掘，是基于当地自然气候条件，利用各种技术手段，提高建筑自身的节能性能。具体到实际的建筑设计中，主要有以下三个方面的技术特征。第一是高效节能的外围护结构，包括外保温系统和外门窗系统。通过外保温材料的优化及保温厚度的增加来实现建筑外围护结构节能性能的极大提高；高效的外门窗系统是通过采用先进的节能外门窗，极大地提高外门窗的保温及气密性能，从而大大降低建筑的使用能耗，提高建筑自身的“防御能力”。第二是良好的建筑气密性。被动式低能耗建筑要求有完整的、包围整个被动区域的气密层，以增强建筑隔绝室内外空气渗透的功能。在实际工作中我们通过对建筑设计、材料选择及施工等各个环节的严格把控来实现良好的建筑气密性。第三是无热桥设计理念。简单的说就是保证保温层的连续性，保温层在建筑部件连接处应连续无间隙，以此增强建筑自身的“防御能力”。
1.2对再生能源的充分利用
通过运用可再生资源，来提升建筑使用的舒适度，进而实现在建筑性能与能源消耗之间的双向平衡效果，减少建筑“主动”能耗。具体到实际的建筑设计当中，所呈现出的技术特征有以下几方面，首先是其独特的被动设计手段，就是对于建筑自然因素的有效利用，实现对于诸如围护结构参数的基本阈值控制，能够在合理范围内进行有效无耗能的调节[1]，这样建筑本身对于化石燃料的依赖性就会降到最低。其次就是对于可再生资源的利用，包括普遍运用的太阳能、地热能或是目前正处于研发和推广阶段的生物质能的基本应用，借助这些能源，来满足建筑使用上对于能源的需求和依赖性，实现建筑低能耗的使用效果。
1.3带有高效热回装置的通风系统
被动式房屋应设置带有高效热回收装置的通风系统，通过新风系统的高效热（冷）回收装置将室内废气中的热（冷）量回收利用，降低建筑的采暖和制冷需求，并保证室内空气品质。
1.4经济环境决策法
该设计方法是建立在以上的基础上，结合经济因素，实现方案优化的一种设计方法，简单来说，就是在参数限额的基础上，加入对于可再生能源的应用，结合周围环境的综合考量，以及实际的经济情况，进行各项建筑性能数据指标的调整，形成个性化的建筑设计方案。该方法的具体表现为，确立基本性能指标，拟定参数进行设计，然后在设计基础上，加入环境、经济等要素，模拟数据优化，最后借助已经完成的优化数据方案，来实现建筑设计中“节能、绿色”理念的体现和经济要素的分析，配合周围环境，实现个性化的建筑设计需求，最终汇总成为具体的经济环境决策法[2]。
2典型案例的分析研究
本文中所分析的典型案例是来自于石家庄市的某一住宅小区工程。该小区规划用地面积37626平方米，总建筑面积16.5万平米，其中十栋高层住宅地上部分均按被动式低能耗居住建筑标准进行设计，总建筑面积近12万平米。目前该项目正在施工，现以此项目为例对以上设计方法进行分析研究。
2.1提高建筑自身的“防御能力”
建筑自身的“防御能力”在本项目中主要体现在以下三个方面：（1）良好的外保温系统及高性能的外门窗系统。在本项目中我们选用了优质的外墙外保温材料-石墨聚苯板，并适当增加其厚度，使其外墙综合传热系数仅为75%节能的三分之一左右，K≤0.15W/（㎡•K）。同时加强了屋面及首层地面的保温措施，就好像给建筑穿了增强防御能力的“棉衣”。除此之外，外门采用被动门，外窗采用铝包木三玻双low-e的高效节能节能门窗，气密性8级，整窗传热系数K≤1.0W/（㎡•K），同时采用外挂的安装方式以达到良好的节能效果。（2）良好的建筑气密性。其对气密性的要求：n50≤0.6次/小时（室内外压差为50Pa时，换气次数≤0.6次/小时）。通过建筑气密性来保证建筑是一个不受室外环境干扰的独立系统，使其具有较好的隔绝室内外空气渗透的功能。（3）无热桥设计。本工程通过关键节点控制与优化来实现建筑的无热桥设计。例如：当管线等必须穿透外围护结构时，在穿透处增大孔洞，保证足够的间隙进行密实无孔洞的保温，使保温连续不间断。
2.2对再生能源的充分利用
对本工程而言，主要是指对太阳能的利用。在总平面设计中，充分考虑石家庄的气候特征，建筑主要朝向均南北向布置，主要房间设置在南向，并适当增加南向房间的开窗面积以提高建筑对太阳能的利用，增加其得热能力，来满足建筑使用上对于能源的需求，实现建筑低能耗的使用效果。
2.3带有高效热回装置的通风系统
在本项目中我们使用的是环境能源一体机，设备机组分室内机与室外机两部分，其中室内机的核心三部件分别为：风机、热交换芯、控制板三部分。满足每人每小时30m³新风量的要求，通风系统的热回收效率≥75%。有组织的新风系统设计，提供室内足够的新鲜空气，同时通过空气净化技术提升室内空气品质。
2.4经济环境决策法
在项目设计之初，对建筑形体及外立面门窗参数值做了严格的把控，然后在此基础上，实现了整体性的节能优化措施，考虑到经济性，选择适合项目的经济性方案，最终实现能源的消耗与建筑经济环境的完美融合，并形成了属于自身的超低能耗建筑设计方案。在这个过程中，强调对于可再生能源的使用并最大限度地利用建筑环境，强调地域条件下建筑所具备的优势，实现灵活化的技术指导。超低能耗建筑设计方案是基于需求性发展下，对于建筑设计理念的多重发展，是时代发展下的必然产物，也是建筑行业发展的必经之路，我国的超低能耗建筑设计目前还处于研究与尝试阶段，这与我国地域的复杂性和气候的多样性有关，也与我国技术手段的发展有关，如何在经济基础的前提下实现超低能耗建筑设计的推广和使用是我国当前面临的主要课题之一[3]。
3结束语
本文通过对于常见的设计方法以及典型案例的分析对于超低能耗居住建筑设计进行简要论述，望广大相关工作者能够继续深入探究，为我国超低能耗建筑设计提出更多的理论性指导和可行性方案，共同推动我国超低能耗建筑的发展。
参考文献
[1]王玉群，王俊乐.西藏太阳能开发存在的问题及几点建议[J].西藏科技，2017（02）：28-30.
[2]刘志云，卢军，黄光勤.拉萨地区供暖期太阳能集热器最佳倾角模拟[J].煤气与热力，2013：16-20.
[3]胡莹.寒冷地区被动式住宅舒适性能耗与经济性分析[D].北京建筑大学，2014.
作者：张雪梅 单位：河北建筑设计研究院有限责任公司
被动式低能耗居住建筑设计方法 来源：网络整理
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