吴立桥
中铁第四勘察设计院集团有限公司 湖北武汉 430063
摘要：我国经济快速发展，人民生活水平日益提高，人们也越来越关注生活环境的质量。虽然我们国家是一个能源大国，但也依然存在能源不够用的问题。其中大部分的能源消耗都来自建筑方面的消耗。建筑不仅要内置实用、外表美观，更要经济、舒适、环保、健康、绿色，这就要求我们用最少的能源盖最好的建筑。
关键词：被动式建筑；绿色建筑；策略
过去由于人们对环境的保护意识不强，过度开发大自然，导致大自然的生态环境遭到了严重的破坏。随着人们对自然环境保护意识的逐渐加强，已经有越来越多的被动式绿色建筑出现在人们的视野中。本文介绍了绿色建筑的概念，分析了被动式建筑在绿色建筑中的应用策略及意义。
1.绿色建筑的概念
绿色建筑是指在建造建筑物的整个过程中，都要对资源进行最小的消耗，减轻对环境的污染，绿色建筑观念倡导保护生态平衡，保护自然环境，建筑不能破坏自然，绿色建筑与自然和谐共处。也就是说，在整个建筑的过程中，都要降低污染，减少消耗，节省资源，最大可能的保护环境不受破坏，为人们提供绿色健康、环境优美的使用空间。
2.被动式建设和设计策略
被动式建筑最早出现在德国，德国建筑师费伊斯特博士是最早提出这个概念的人。这种建筑主要是在房屋的建设中采用密闭的构造，选择能够保温的建筑材料来构建房屋。这种建筑不需要安装供暖系统和空气系统，被动式建筑能让室温保持在25度左右，一年四季都能保证房间内温度适宜，消耗的能源也特别少，每年所需耗电量也很低。因此被动式设计建筑开始在世界得到了广泛的发展和应用。被动式建筑对材料有很高要求，材料要保温、外表能足够隔热，建筑的外表必须选用气密性很好的材料，把损失热能的可能性降到最低，充分利用照射进房间的太阳能，降低产生热量所耗费的用电量。我们国家有必要尽早采用被动式绿色建筑设计的建筑方法。
主动式设计策略主要是利用增加的能源消耗来满足人们对房屋舒适度的使用要求，这种建筑方式造价很昂贵，对开发人员的水平要求很高，后期进行维护的费用特别大。经济发达国家比较适合这种主动式建筑设计，因为他们只需要考虑房屋舒适度的问题。而我们国家人口众多、地域面积广阔，和发达国家在经济上存在一定的差异，自然环境也不尽相同，如果采用主动式设计的建筑方法，需要消耗大量的能源，对经济的发展没有好处。因此，采用被动式绿色建筑设计的建筑方法可以更好的解决能源消耗的问题，也有利于国家经济的发展。
3.被动式绿色建筑设计的运用
3.1被动式设计手段与区域气候分析
要充分了解一个地区一整年的气候特点，根据已有的降雨量多少、日照时间的长短、风向、风速大小以及太阳辐射强度的数据资料进行分析，清楚各项数据的平均值、最大值、最小值，进行系统的分析，从而确定这个地区需要采用哪种被动式系统。例如：这个地区需要采暖手段的被动系统，就可以使用太阳能被动式采暖，储存热量。不同地区按照当地的气候条件采用不同的被动式系统。
3.2被动式设计的总规划
我们总是站在美学的角度和功能的角度来设计总规划图，而优秀的总设计图不但要满足建筑园区的功能需求，还要保证能节约能源。楼与楼之间必须要有一定的距离才能保证房间能照进阳光，周围的绿化也是必不可少的，要考虑到交通的便利性，建筑物对周围环境产生的影响。被动式设计还需要考虑建筑面朝方向、自然通风程度、自然采光程度等。在设计总图的过程中加入被动式设计理念能够更好的提高人民居住的舒适程度，又能充分利用自然条件。
3.3被动式绿色景观设计策略
以前的景观设计讲究人与自然互相和谐，人为创造的自然环境我们可以称作它为景观。被动式绿色建筑设计的前提是保护自然生态环境、节省资源。所谓节省资源是指节省能源消耗、节省土地使用面积、节省水资源。风、温度、阳光、空气治理、尘土都是被动式设计中绿色景观对自然的影响。茂密的植被可以起到防风的作用，植物可以通过光合作用提供大量的氧气，夏天能够遮挡阳光，冬天不会降低周围环境的温度。
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3.4被动式设计建筑形状
建筑的形状是设计建筑的核心之一，建造什么样形状的建筑决定着能源消耗的多少，建筑形状还能对自然采光效果、房间舒适程度、通风情况产生十分重要的影响，几者之间相互影响，被动式改造要确保用最少的能源消耗达到内置最舒适、外表最美观的效果。
3.5热物理性能建筑的设计策略
热物理性能的设计要考虑到很多方面，例如：建筑外围的构造、建筑保温程度、建筑物外部隔热程度等。结合自然环境充分利用好这几个方面在被动式设计中的作用，能够大幅度减少热能的消耗，提高居住环境的舒适度。
3.6利用太阳辐射的策略
要充分利用夏季和冬季太阳光的辐射，冬天太阳辐射可以提高室内温度，减少耗电量，节约能源。夏天充分考虑太阳辐射的方向，在不妨碍采光的前提下进行遮阳，可以降低房间温度，减少使用空调所耗费的用电量。遮阳方式由很多种，例如：水平方向遮阳、平行方向遮阳、垂直方向遮阳。水平遮阳是利用太阳高度的变化情况采用遮阳板进行水平遮阳，遮阳板的宽度会影响遮阳效果。平行遮阳是对楼层比较高或者窗户很多的建筑物，利用设计好的遮阳板进行水平方向遮阳。垂直方向遮阳是利用太阳方向的变化采用遮阳板进行竖向遮阳。在夏季温度比较高的地区，可以选用淡色系的油漆来粉刷建筑物的外墙，从而折射一部分热量进行散热。
3.7利用采光设计策略
房间大小、窗户面积大小、楼层高度、玻璃颜色都能对房屋的采光产生影响。建筑物房间内部的自然采光主要有两种方式，一种是通过楼顶自然的阳光照射进行采光，另一种是通过两侧反射的自然光进行采光。顶部自然采光策略可以应用在很多公共场所的建筑中，例如：学校的食堂、大学的图书馆、汽车站、火车站等。我们国家很多图书馆都采用了顶部自然采光的方式进行建造，这种方法能够解决建筑物因面积过大而导致房间采光不好的问题。大多数体育馆都会采用两侧反射自然光的方式进行建造，体育场地的房顶采用PTFE材料，白天能够通过太阳光的照射进行自然采光，晚上可以通过灯光的反射进行照明，这样就减少了采光的耗电量，节约的能源，也节省了成本。
3.8通风设计策略
建筑物只有按照夏季主导的风向进行设计，才能达到十分理想的自然通风效果。一般大学都是采用板式建筑。根据建筑物里面的过道和外面的过道进行设计，在房间内过道两边的墙体上设计较高的窗户，形成气流进行通风。还有的建筑物楼顶留出通风口进行通风。
4.我国使用被动式绿色建筑设计策略的优势
我国借鉴国外被动式绿色建筑设计策略的应用还可以体现在除了建筑设计的其他方面。我们可以把中国的特色文化和被动式设计相结合，建设属于我们国家自己的特色建筑。
结论
当代建筑是否环节能环保已经成为大家十分关心的问题，发展被动式绿色建筑能够促进我们国家经济快速发展，保护生态平衡，减轻环境污染，节约建筑资源，减少土地的占用率，所以，我们一定要把绿色建筑的理念融入到今后的建筑设计里，建造出高质量、低耗能的建筑物。我们国家也应提倡使用被动式绿色建筑设计，我们要运用好被动式绿色建筑的设计方法促进我国建筑行业的蓬勃发展。
参考文献
[1]李泉.被动式绿色建筑的剖面设计研究[D].导师：于辉.大连理工大学，2016.
[2]宋琪.被动式建筑设计基础理论与方法研究[D].导师：杨柳.西安建筑科技大学，2015.
[3]李颖.被动式绿色建筑设计的美学策略研究[D].导师：樊振和；薛明.北京建筑大学，2013.
[4]杨欢欢.被动式建筑设计策略应用研究[D].导师：李保峰.华中科技大学，2012.
论文作者:吴立桥
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/25
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