摘要：建筑行业是耗能大户，在我国资源能源短缺日益严重的形势下，发展节能型建筑是势在必行的。在国家大力提倡节能建筑、绿色建筑的大背景下，被动式节能设计技术引起我国广大建筑工作者的重视。被动式节能设计追求的是低能耗，其核心主要是以其低技术化、低成本降低建筑自身对于能源的需求，能够合理利用各种设计方法达到有效的降低建筑使用能耗的目的，是一项行之有效的节能技术，适合应用于节能建筑的建设当中。
关键词：建筑设计；被动式；节能设计
1.被动式节能概述
我国是能源消耗的大国，当前能源的紧张局面依旧阻碍了我国经济的发展。建筑能耗在全国总能耗中的比重很大，并且还造成了环境的重大污染。因此，建筑节能受到国家和社会的高度重视。根据能源利用方式的不同，建筑节能可以分为主动式节能和被动式节能两种。主动节能是使用各种非常规能源的采集、储存、使用等相关装置完善强制能源系统，进而取代常规能源的使用。这种方式需要一定数量的常规能源，一次性的投入费用较高，技术难度大而且维修管理复杂，具有高投资、高技术特点。被动式节能是通过对建筑朝向、周围环境的优化布置、内部空间和外部形体、色彩等设计，达到建筑节能降低能耗的目的，特点是低投资、低技术。
2.建筑设计中被动式节能设计的优势
2.1设计简便
主动式节能设计关注机械设备对能耗的节约情况，所以对机械设备自身的能源优化要求比较高，这一要求需要较高的技术水平和较长的实验周期，在实践过程中不易实现。而被动式节能设计强调直接利用阳光、风力、温度、湿度、地形和植物等现场气候和地质环境条件，要求在建筑设计初期进行设计方案优化，并且可以按照不同的条件要求进行灵活应用，技术要求低，便于施行。
2.2节能效果较为显著
主动式节能设计虽然可以降低设备运行能耗，但在本质上依然需要大量的额外能源消耗，而被动式节能设计则避免了这一现象，除基本的电气系统外，几乎没有额外的机械设备能耗，节能效果更为显著。
2.3成本较为低廉
被动式节能设计是通过改善建筑对日照采光、自然通风来达到建筑节能的目的，较之于主动式节能设计的机械设备使用情况，被动式节能设计在该方面的使用数量和使用频率大幅降低。所以可以减少前期在机械设备采购、安装的大量投资和后期的维护费用。
2.4对住宅建筑的适用性更合理
根据相关经验来看，被动式节能设计在住宅建筑中的应用更为广泛，主要是是由于住宅建筑的使用者比较特定，一个住宅建筑所对应的使用者只有一类到两类，几乎没有大量不同类别的使用群体出现的情况，而被动式节能本身就具有按不同的地域和人群进行相应不同设计的特点，这一优势是主动式节能设计所缺乏的。同时，主动式节能设计中，机械设备在建筑中一般为整体按照和使用，而住宅建筑大部分是以家庭为单位，建筑空间功能具有规模小和类型多样的特点的同时，也建筑空间较为零散，不利于机械设备的整体运行。
3.某住宅建筑设计中的被动式节能设计方法
某工程为3幢7层住宅建筑，总建筑面积约1.5万m2，南北向错列布置，由连廓和门廊围合成独立组团。底层架空布置自行车停放、管理和设备用房等，2到7层为住宅建筑。
3.1通风设计
3.1.1总体规划通风设计
建筑室外环境对居住的舒适性有着重要的影响，为充分自然通风，该住宅项目在规划布局时考虑了日照、朝向及间距因素，结合西侧道路及用地边界走向，采用南偏东6°，南北交错布置建筑。
根据该地区气候条件，通过CFD软件模拟分析来优化建筑设计，将南向较长的43＃分为东西两部分，由通透连廊连接、通透处与北侧出入口相对应，在布局上从组团东向方向打开缺口，引进夏季东南风，再结合底层架空，使组团内形成穿堂风，强化了组团通风效果，改善了组团内的微气候。在东南风吹入时。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆组团内风速较大，分布均匀，在44＃、45＃楼迎风和背风面形成了正压力区和负压力区，将43＃楼设计为东西两部分并由通透连廊连接后，南侧负压力区风速分布较均匀，这为室内自然通风创造了良好条件。
3.1.2建筑平面通风设计
建筑单体设计是否合理，对节能效果起着重要的作用。通风南北向布局，南面为主，平面设计中采用外廊和内廊单元拼接，以外廊单元为主，尽量缩短内廊长度，改善宿舍的自然通风效果。同时43＃楼通过通透连廊增强了宿舍的通风效果。同时通过对宿舍自然通风效果进行模拟分析，入户门关闭，外侧高窗和阳台打开时的室内气流分布图中，在低处（1.0m）从房间中间吹过的风速有所减弱，而该区域正好处于学生的活动区域；而在高处（2.3m）外窗和阳台门窗之间形成对流，从床铺上方经过后由高窗流出，这样的气流分布状态有利于学生的学习和休息。
3.1.3建筑立、剖面通风设计
在立面设计中合理处理外墙凹凸，减小建筑外表面积，控制建筑体形系数，同时合理设计外门窗的数量和位置，控制窗墙比面积。顶层结合斜屋面设置闷顶层，并结合立面设置一定数量的带百叶通风老虎窗，使闷顶层空气流通，从而降低了夏季顶层宿舍温度，改善了室内热环境。
3.2遮阳设计
3.2.1建筑遮阳设计
遮阳是减小太阳辐射得热的最有效手段，公寓采用内廊与外廊相结合，外廊为主，同时宿舍外侧为卫生间与阳台，并在卫生间上采用可调节遮阳百叶。因此宿舍南北两侧的走廊、较大的外挑阳台可以看作是下层房间的水平遮阳，可起到良好遮挡阳光直射的作用。
3.2.2节能门窗及遮阳技术
单层玻璃的保温性能不如中空玻璃，但南方地区建筑节能以隔热为主，而外挑的大阳台起到了很好的作用。该住宅中的外走廊和出挑2.5m阳台起到遮挡阳光直射的作用，都具有很好的遮阳效果。
3.3保温隔热设计
对于夏热冬暖地区而言，节能设计时主要强调外墙、屋面和门窗的隔热性能以及自然通风和遮阳措施，而建筑能耗约30％由外墙传热所消耗，因此提高建筑物围护结构的节能设计是建筑节能的重点之一。
3.3.1西外墙双墙隔热设计
住宅楼南北外墙及东山墙采用200厚砂加气砼砌块。针对西晒问题在西山墙处采用带空气间层的双层墙体构造（100mm＋100mm厚双层砌块，带100厚空气间层），由此形成加气混凝土自保温节能体系。
3.3.2节能屋面保温隔热技术
该住宅项目采用倒置式屋面保温隔热系统，在屋面防水层上铺设40厚绝热挤塑聚苯乙烯泡沫板作保温隔热层，可有效阻隔和延迟热量的传入。保温板上做40厚细石混凝土保护层（配钢丝网片），为屋面提供有效而持久的保温隔热性能。斜屋面处采用双层板结构，再加上斜屋面设置一定数量的通风百叶老虎窗，使闷顶层空气流通，从而降低了夏季顶层宿舍室内温度，改善了室内热环境，起到了很好的节能效果。
结束语：综上所述，采用被动式节能设计可以对节能建筑的发展起到推动作用，并且这种方式是建筑师起主导作用的，可以把节能的概念更好地贯彻到整个设计中去。被动式节能设计在建筑设计过程中需统筹考虑各方面情况。在以后的工作中，我们要积极地通过被动式节能技术在建筑设计中的有效应用，以此来实现用有限的资源来创造更大的利益，提高建筑对能源的利用效率，获取最大经济效益和社会效益。
参考文献：
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[2]邓勇.浅析被动式节能策略在公共建筑设计中的应用[J].浙江建筑.2010.
[3]庄碧贤.建筑设计中被动式节能的探讨[J].建材技术与应用.2010.
[4]李鑫.建筑设计中被动式节能的探讨[J].房地产导刊.2014.
论文作者:李珩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签：节能论文; 被动式论文; 建筑论文; 建筑设计论文; 屋面论文; 遮阳论文; 住宅论文; 《基层建设》2018年第20期论文;