摘要：人居环境的可持续发展需要同时解决建筑环境质量、建筑节能减排以及地域文化传承问题，运用被动式建筑设计技术创建适宜于地域气候与资源环境的超低能耗建筑是实现人居环境可持续发展的根本途径。本文从被动式设计原理出发，提炼了实现超低能耗建筑设计的关键技术问题，并综合运用建筑学、建筑气候学和建筑环境工学等交叉学科基本理论。通过理论分析、实验测试、方案设计与工程示范，系统建立了室内人体热舒适需求规律和室外典型气候的精细化表征方法，提出了低能耗建筑设计的气候分析技术与气候分区方法。被动式太阳能采暖与蓄热通风降温技术的热工设计计算方法，形成了被动式超低能耗建筑设计理论体系。
关键词：被动式；超低能耗；建筑基础；实际应用
现如今，在社会经济不断快速发展、科学技术不断进步的影响下，建筑行业的发展势头也越来越迅猛，但是在建筑行业发展的过程中，其自身对环境造成的影响受到越来越多人的广泛关注，不仅要保证建筑物的整体质量和效率，而且要最大限度的保证环境。建筑环境的质量以及其自身如何能够有效的减少排放已经成为人们日常生活当中非常关心的问题之一，而这也关乎着现代人日后的居住环境，而在这其中，被动设计建筑技术是能够有效实现现代人居住环境最有效的方式之一，不仅能够最大限度的实现因地制宜的现状，而且能够有效的减少资源环境的浪费和损耗。
1被动式超低能耗建筑设计原理分析
被动式超低能耗建筑设计技术与传统的主动式人工环境控制方式不一样，其主要是通过利用建筑设计来协调建筑内部的热环境与室外气候、环境的协调发展。人体的适宜温度在18~26℃之间，室外环境在大多数条件下都能够满足该温度需求，因此，发展可持续的超低能耗建筑设计方法体系，以保证建筑室内环境的舒适性、地域建筑风貌和传统生态经验的传承，同时尽可能利用太阳能、风能等自然资源，实现能源的节约，采用合理的建筑设计方法，如：太阳能采暖、自然通风等被动式技术，充分利用自然冷/热量来补充室内温度，降低建筑的能耗，使室内与室外环境合二为一，为人们提供更加舒适的居住环境[1]。上述即为被动式超低能耗建筑设计的主要原理。
2被动式超低能耗建筑设计的应用
设计师在了解了气候基础、建筑基础以及环境基础后，应当结合建筑地点的实际情况对建筑进行合理设计，可以参考以下内容：
2.1保温隔热系统设计
保温隔热系统在整个建筑中起着至关重要地作用，该系统的合理设计能够在很大程度上达到节能的目的。因此，在对维护结构设计的过程中，要求建筑设计师应当在最大限度上提高建筑的保温隔热性能及其气密性，进而将建筑的采暖和制冷需求降到最低，达到节约能源的目的。在实际情况中，建筑设计师可以从以下几方面来进行保温隔热系统的设计：①外墙保温系统。在保温材料的选择上，设计师应当致力于绿色环保材料的使用，同时要满足人们的实际需求。就目前的发展情况来看，应当采用新型保温材料作为基础材料，有效控制外墙保温的厚度，使其导热系数能够不大于0。032W/（m•K）[3]。此外，由于该材料中添加了红外线吸收剂，能够较其他材料更好地吸收热辐射，在防辐射方面对人体非常有益，同时，设计师还可以在每层的设计中保持其宽度在300mm以上的防火隔离带，采取环绕的方式，有效降低火灾发生为人们带来的伤害。②地板保温。地板保温是保温系统的重要组成环节，采用双层保温板，使用保温砂浆来填充和密封保温板之间的缝隙，并在第一层楼板保温层下铺设了防水层，同时在其上面铺设一层约60mm厚的水泥地面。在这样的保温地板建筑设计形式下，保温效果相比于传统的保温建筑设计要效果要更好。
2.2门窗系统设计
门窗系统是保温、提高气密性效果的薄弱环节，在整个保温系统中起着辅助性作用，从能耗的角度考虑，门窗系统的能耗量通常是建筑耗能的1/3以上。在被动式超低能耗建筑设计的理念下，一方面，设计师要对门窗的传热系数进行深入了解，详细掌握不同建筑的不同传热系数，以便在后期根据实际情况进行适当调整。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一方面，设计师应该对玻璃的太阳能透射比进行考虑，可以在设计中选择PVC材料，并填充发泡芯材料。此外，还可以使用真空玻璃，用耐性强的暖边条作为玻璃的间隔条，用预压自膨胀密封袋来对窗框进行缝隙填充[4]。
2.3无热桥设计
建筑的热桥包括多个方面，如几何热桥、集中热流所形成的热桥等。在对建筑进行设计的过程中，设计师们应当在相关设计规范的基础上，将阳台的主板与主体结构分开，依靠挑梁来支撑阳台板，并在中间填充与外墙厚度相符的保温材料，达到阻断热桥的目在阳台的门框部位，应当设计一定的保温材料对其进行覆盖。
2.4自然采光和通风的应用
在被动式超低能耗建筑设计中，自然的采光和通风是必不可少的环节。在采光、通风等环节中，必须要在节能的基本理念下进行，并配以“绿色建筑思想”充分利用自然资源，创造良好的采光和通风环境。自然的采光和通风需要从以下几方面来进行：确定目标———确定采光、通风的基本策略———确定外窗位置及材料———天窗位置选择———人工照明整合等[5]。如：在建筑设计中有效使用导光板，导光板是由不吸光的材料制成，在高强度反射原理下，导光板可以将远处的光源进行反射，使其在建筑的顶部发生散射，以调节实际进入到建筑中的阳光量，在很大程度上节约了光伏能源消耗。在阳光较强的时候，导光板上的金属环可以适当遮挡光源，避免强光反射进建筑内部刺伤人眼；在阳光较弱的时候，导光板可以通过垂直方向上的收集功能来对阳光进行补充，使更多的阳光进入建筑，满足人们的需求。由于导光板的制作成本非常低，且实际产生的效果非常明显，因此，可以称得上是“物美价廉”，在建筑设计中被广大建筑设计师青睐。
3启示与建议
被动式超低能耗建筑设计理论随着社会可持续发展的需求而发展，并将持续成为绿色建筑学研究的前沿问题，以上在我国西部开展的地域低能耗建筑研究与实践给我们的启示是：
（1）实践证明，结合地域气候的被动式低能耗建筑不仅是经济可行的，而且最具有节能潜力的领域，同时也是维系和传承我国地域建筑文化的重要方法，因此应在开展新型可替代能源、研发新型高效节能单项技术与建筑部品等研究热点的同时，大力发展被动式超低能耗建筑设计理论研究。
（2）未来低能耗建筑将向“高效、零耗”方向发展，被动式超低能耗建筑将是绿色节能建筑的基本内涵。近年来，欧美等国际区域，对自然气候资源最大化利用技术、被动式节能技术综合高效优化设计方法，自然气候调节模式下的人体自适应机理及其应用技术研究不断加强。欧洲提出了“零能耗”建筑设计技术标准，美国能源部设立了适应性热舒适研究专项，旨在最大限度地提升建筑的能效水平。鉴于被动式技术的地域性本质属性，研究建立基于中国社会技术经济、地域气候资源环境背景的被动式超低能耗建筑理论体系和标准应用是当前领域研究的重点。
4结束语
综上所述，由于我国的建筑节能环保、可持续发展以及各项政策与现代人的生活质量不断提高有非常重要的联系，所以在这种形势下，对于环境质量的重视力度就需要不断的提高上来，被动式超低能耗建筑是利用天然的动力来对现代人的居住环境形成一种无形的保障，所以在实际的设计应用过程中，要充分的考虑到周围的影响因素，加强建筑计划技术的整体作用。
参考文献：
[1]徐伟等.被动式超低能耗绿色建设设计导[J].编制思路及要点.建设科技，2015（23）.
[2]胡望社，等.超低能耗建筑的实践探索—以后勤工程学院绿色建筑示范楼为例[J].后勤工程学院学报，2016（5）.
[3]刘加平，等.西藏高原低能耗建筑设计关键技术研究与应用[J].中国工程科学，2016（10）.
论文作者:贾耀林
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：被动式论文; 建筑论文; 建筑设计论文; 超低论文; 环境论文; 系统论文; 采光论文; 《基层建设》2020年第1期论文;