深圳市龙华区住房和建设局 518001
摘要：被动式节能建筑的节能方式的实现基本不借助于建筑设备，而是完全通过环境与场地、建筑的布局、朝向、空间、形式、材料以及构件等。其核心主要在于减少建筑本身的能耗，通过吸收自然能量来供应建筑的消耗，达到建筑物冬暖夏凉的效果。本文主要探究了被动式建筑住宅的节能设计要点，希望能为改善和优化住宅建筑节能设计提供参考。
关键词：住宅建筑；被动式；节能设计
引言：作为建筑工程节能设计的重要方面，被动式节能设计的关键地位不言而喻。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。
一、被动式住宅建筑的概念与特点
被动式住宅简称被动屋，属于国际公认的全新节能工程理念。被动屋也叫做被动式超低能耗节能建筑，集舒适性高、低能耗经济性为一体的节能工程。被称作被动屋的主要原因在于，其不会主动从外部索取资源，更无传统含义上的空调与暖气，但其却能够让屋内常年维持恒温、恒湿、恒氧以及适光状态。被动式住宅是将天然通风、天然采阳、太阳光辐射及室内非供暖热源取热的被动式节能方式，与工程围护高效节能系统相统一，创建形成的低能耗住宅，其基本需要满足“取暖能源来源于本身”，充分减少对主动式设备取暖及智能结构的依赖，极大降低住宅应用能耗，被动式系统结合建筑结构的方向、光照、采阳等自然要素，对住宅的节能进行优化设计。
二、被动式住宅建筑的意义
首先，作为建筑被动节能，主要是通过利用有效资源，发挥出更大节省效果，包括能源的收集与使用过程，都是被动式设计完成的，从很大程度上看，是对能源的有效利用与节省。在具体建设与设计过程中，减少了日后资源的浪费。在设计方面通过建筑节能的应用，进一步起到了节能作用，对于目前能源问题是很好的助力。若发展完善，将会给社会提供充足的能源，会不断推动社会的可持续发展。其次，建筑被动节能设计，提高了建筑的整体建设效率，建筑物是周围环境的反映，与周围环境之间有着必然联系，建筑的节能往往提高了环境质量。建筑设计过程中，被动式节能反映了城市发展水平，也符合社会总体发展，有着历史性的意义。
三、被动式建筑住宅的节能设计要点
1、建筑布局设计
建筑布局设计主要考虑的因素就是日照、风环境。从日照因素的角度来看，应该严格设计建筑实际接受日照的间距，使住宅建筑能够获得充足的日照。例如，建筑应结合所属城市纬度位置对建筑进行合理布局，通常大城市在冬至日（纬度因素导致的太阳高度出现最低值）应保证2h以上日照时数，较小的城市建筑在冬至日则需要保证不低于3h的日照时数，同时这一数值还受建筑物所属城市的气候区域影响。同时，日照间距受太阳高度角、建筑物高度的影响，所以日照间距实际确定时，需要根据相关规范对建筑物的高度进行调整。在大城市住宅建筑的周围建筑较多时，其日照高度基本是稳固的，所以只需要计算建筑高度即可做出相应的调整，从而做出合理的设计。而在比较偏僻的地区，周围的建筑物较少，就会增大日照高度，在设计建筑的时候采用坡屋顶的设计是比较合理的。从自然风环境因素的角度来看，主要考虑的是上风向、下风向的影响，为了使建筑能够受风均匀，就可以采用自由式的住宅建筑布局，从而保证住宅建筑的可以发挥夏季通风、冬季防风的效能，以此来减少建筑消耗过多的能源。
2、建筑单体设计
住宅建筑的采暖方面的能耗主要是受建筑形体的影响，对建筑的体型系数进行有效的控制，有利于实现控制建筑采暖能源消耗量的目标。
根据相关的建筑体型系数规范可知，当建筑体型系数每增加1%的时候，就会增加2.5%的建筑热能耗指标。关于住宅建筑节能设计，做出了明确的建筑体型系数要求，对于小于或等于3层的建筑，则其限制的住宅建筑体型系数值为0.5；对4-8层的建筑，则其限制的住宅建筑体型系数值为0.3；对于9-13层的建筑，则其限制的住宅建筑体型系数值为0.28；对于大于或等于14层的建筑，则其限制的住宅建筑体型系数值为0.25。所以，被动式节能设计应用在建筑单体中时，需要严格控制建筑体型系数。另外对户型的设计也应当加大重视，居住空间的设计需要依照各房间的热环境需求量来确定。如对于主要的居住空间卧室来说，对采光的热、太阳辐射的热需要设置在最佳的位置上，同时为了使住宅的自然通风效果良好，可以在卧室设置可以活动的门窗，从而保障住宅建筑能够符合人们的居住需求。
3、门窗节能设计
玻璃是建筑物室内外热交换最为活跃的部位，在不影响建筑使用功能的情况下，尽可能地减少窗墙比。此外，高性能玻璃比普通中空玻璃的保温隔热性能提高一倍。高性能玻璃如Low-E中空玻璃，空气层宽度为12mm，其传热系数约为1.6W/（m2•K），而普通双层中空玻璃，在空气层宽度同样为12mm时，传热系数约为3W/（m2•K），可见使用高性能玻璃可以有效地降低室内外的热传导。同时，热桥部位热传导能力强，不仅造成冷热量的大量损失，还会造成局部结露、发霉。在窗框与窗洞口的连接处容易形成热桥，窗户结合外墙采用断桥铝合金窗框加中空玻璃，加强窗框与窗洞口连接处断桥的节点处理，通过提高窗户制作、安装的精确度和安装窗户密封条等方法，尽可能地提高门窗的气密性，减少室内外空气的渗透。
4、被动式太阳能设计
新型能源的合理利用使建筑的发展更加快速，更加符合当前的生活规律。①利用太阳能直接得热。它是通过门窗的设计与归位来实现的一种途径，设计者根据建筑的朝向来规划门窗的位置。它的工作原理是太阳光线通过门窗、玻璃、墙面等物质直接照射在上面，光辐射在墙上或是门窗上会形成热量的传递，在循环的过程中产生对流，使热量分散为三个部分。第一部分通过空气的阻隔散发出去，第二部分被墙面或者是窗户吸收，进而使室内温度升高。第三个部分则是热量在地面储存，在地面温度过低的时候释放出来。由于直接得热的传递速度非常快，所以它能够使建筑在白天时获得足够的热能，达到节能性设计的作用。②间接式太阳能传递。间接式太阳能传递是利用集热蓄热墙来完成的。在此项目的设计当中，阳光通过扩大照射面积来向玻璃传递热能，玻璃再将热量发射到墙体当中，墙体有自动保温的功效，它能够将热量在其内部储存，再将这部分热量分步的传送到室内当中，保证室内的温度在一定范围，达到节能建设的效果。
四、结束语
综上所述，在被动式节能设计时，应对气候特点、地质条件进行充分考虑，同时将被动式节能设计分成基于建筑规划布局、建筑单体、门窗节能设计及被动式太阳能设计等不同部分，将每个部分的被动式节能设计做好。同时，在进行建筑物设计时要严格监督、严格把关，顺利地完成建筑物的被动式节能设计实施工作，保护居民的生活环境，实现建筑能耗的有效降低。
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