摘要：建筑设计师在进行被动式设计时必须公平地看待自然生态、尊重自然生态，通过大程度的努力将对于自然动植物的破坏降到低，要做到以自然生态为核心的观念，本文对被动式设计策略在新型住宅建筑中的应用进行分析，以供参考。
关键词：被动式设计；住宅建筑；应用
引言
随着人类对资源的过度浪费，人们对环境的关注日益提升。在建筑设计领域，相关设计工作者需重视自然、建筑与人之间的联系，将建筑与人类有效的融合，并实现三者的和谐共处。因此，被动式建筑设计受到了更为广泛的关注。
1被动式超低能耗建筑设计的重要意义
目前，随着市场经济的快速发展，人们的生产和生活质量都有了很大的提高。在这种情况下，人们对生活有了更高的要求。中国非常重视环境和能源问题。传统的建筑设计和理念已经逐渐不能满足当前建筑业的发展需求。如果按照过去传统的建筑设计理念进行设计，不仅会污染环境，而且会消耗大量的能源。因此，这是非常不可取的。在这种情况下，我们应该积极改革和创新建筑设计，在设计过程中积极应用被动式低能耗建筑设计理念。这种建筑设计方法不仅符合当前的节能要求环保、绿色建筑的设计理念，进而促进建筑行业的健康、持续发展。
2被动式太阳能的应用及优势
被动式太阳能主要应用于居住建筑物的采光取暖，具体设计方案是根据建筑环境和建筑物本身而定。根据建筑所处环境的阳光照射时长、太阳光照射强度等因素，先对建筑的朝向、建筑面积、室内布局进行规划，设计热辐射采集墙面、窗户、屋顶等，最后才是选择各建筑面的材料。被动式太阳能建筑所使用的材料都是科学环保的，对环境有很好的保护作用，另外热辐射的采集和转化不需要机械动力辅助，间接降低了经济成本。被动式太阳能建筑具有的环保和经济两大优势，满足了城乡建设现阶段的需求，在不久的将来势必会被广泛应用。
3被动式太阳能建筑设计考虑的因素
3.1选址、朝向、间距
被动式太阳能建筑不仅要满足冬暖，还要满足夏凉的要求，所以建筑选址、采暖墙面朝向、建筑与太阳光遮挡物之间的间距是考虑的主要因素。经过大量建筑物实际数据分析，南面朝向的墙在冬季受太阳照时间最长，可以保证足够的光照和热辐射的吸收，为室内提供最大的暖气保障。在夏季南面朝向的墙反而不会被太阳直射，这样避免了热辐射的吸收。为了保证充足的光照时长，被动式太阳能建筑要与南面的山坡、树木、高楼建筑保持科学的距离。
3.2建筑材料
被动式太阳能建筑除了考虑外墙对太阳光热辐射的吸收，还应该考虑室内地板、墙体对照射进来的太阳光能量吸收，尽可能多地采用特殊材料，可以更多地对热能进行采集、储存、分配，满足冬季室内对暖气的需要。经过实验证明，材料颜色越浅对太阳光的反射作用越强，不利于热辐射的吸收，材料表面越光滑对太阳光的反射作用也越强，不能很好地吸收热辐射；反之材料的颜色越深，材质表面越粗糙，对热辐射的吸收效果越好。所以建议外墙材料的颜色可以选深色且粗糙的，室内墙体和地板相对要光滑些，墙体可以是浅色，地板颜色可相对深一些。夏季由于太阳光线充足，和环境本身温度的升高，为了避免室内温度过高，墙体可选择储热性能好和阻热效果好的材料，窗户也要选择比如保暖性强的中空玻璃、普通白玻璃等，从而调节室内温度。
4被动式超低能耗建筑设计策略
4.1外窗及外门
被动式住宅对建筑外门及外窗的气密性、水密性、抗风压和保温隔热性能有着非常严格的要求，依据现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》，其气密性等级不应低于8级，水密性等级不应低于4级，抗风压性能应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》计算确定。被动式节能建筑主要通过节能保温材料及施工手法达到节能目的，对建筑节能要求比普通节能建筑高。普通外窗材料选用的是普通铝合金窗及透明玻璃，而被动式建筑外窗则需要选用四玻三腔双Low-E暖边中空玻璃，内充惰性气体，窗框选用铝包木型材，内充保温材料才能达到节能保温要求。外门窗最好采用三道耐久性良好的密封材料密封，保证住宅建筑的整体性和气密性。
4.2关键节点构造设计
屋顶保护层应放置在带有分隔缝的层中，以避免产生不规则裂缝降低建筑的稳定安全性，顶面设置隔热保护层以确保隔热性能。屋面构造底层应设置防水保护层，以防止室内蒸汽长时间透过楼板进入隔热层，从而降低隔热性能。
4.3温控调节
被动式建筑低能耗建筑设计中常通过建筑暖热系统来保证室内温度，通过高性能的外墙和外窗遮阳系统可保证室内温度在20-26℃之内上下浮动，当夏季室外温度及湿度相对较低时，可通过自然通风保证室内舒适的室内环境，当室外温度及湿度都相对较高时，以及其它室外环境不适宜自然通风的情况下，主动供冷系统将会自动启动，通过暖通合理调节室内温度及湿度，增加居住人的舒适性。当然，在一些气候区，被动式超低能耗建筑可以直接利用当地的季节性气候调节来保证室内有很好的舒适度，当不设供暖设施时，过冷小时数不能小于10%，而不设空调设施时，过热小时数也不能小于10%。
4.4新风系统
新风系统的形式应为带热回收系统，人均新风量标准不得低于国家相关规定要求，送回风量比应为1:1。新风系统应根据人均风量及厨房、卫生间的排风量确定，满足室内湿度温度控制要求，同时考虑到居住人的舒适性。
5被动式超低能耗建筑设计在建筑工程中的应用
5.1门窗传热系统
高密度、大面积的公共空间不足以建立被动、超低能耗体系结构。增加设备负荷又会影响建筑的能耗。因此，在实施被动式节能体系结构时应充分考虑不同建筑的特点。国内大部分建筑的能耗特点是能源和热能较高，居住环境舒适性不高，能耗利用程度也较低，能量损失基本上是总能量损失的30%。因此在建筑设计中引入被动式超节能建筑设计理念时，引入门窗传热系统结构中的隔热层和通风性显得至关重要。考虑到太阳的高透射性。高隔热系数的门窗能有效的阻挡高强度的阳光的直射。在当阳的建筑东西面，应当设置传热系数低的隔热中空玻璃进行采光，这样能有效减少高热能进入建筑内部，同时东西两面增设新风洞口，让建筑通风自身形成流动性，循环的新风系统也能减低储存的高热能。
5.2保温通风系统
中国不同地区的气候差异性很大。建筑的整体设计应结合建筑的整体通透性、通风性，以保证建筑内部新鲜空气的顺畅流动。目前建筑常用通风方式是开窗通风，室内环境和室外气候有着密切的关系。建筑设计时应根据室外自然气候灵活设计，在无阳光直射的内走道及内走廊处，可增设造型窗洞及组合风井，建立建筑竖向通风系统及内外通风交互系统，能有效调节室内能耗与人体热感觉的关系，从而减少暖通空调系统的增加运转。除了在建筑结构上，在建筑墙材方面也能增加被动式超低能耗建筑设计。现如今被动式超低能耗建筑设计在北方应用广泛，最主要体现在保温隔热系统上。像主要以供暖为主的华北地区，建筑可采用厚度约为210-260毫米的B1级模压聚苯板用于墙板的保温。该材料的组成为红外乳液，具有较好的热吸收和防辐射效果。运用这种外墙材料，能有效地减少室内热损耗，从而起到室内保温效果，使人体热舒适性达到平衡点。所以根据环境因素建立建筑本身的保温通风系统来调节室内的微气候与人体的热舒适性，是被动式超低能耗建筑设计中最重要也是最实用的应用。
结束语
综上所述，新型住宅建筑中在设计过程中为了达到宜居环境，在采光采暖上消耗了大量的能源。而被动式建筑设计能通过调整建筑本身的空间布局、结构、材料等方式，把能耗减低，合理充分利用资源。在能源紧缺的大背景下，被动式建筑更加符合绿色节能设计的目的，在新型住宅建筑设计中应得到更加广泛的应用。
参考文献
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