摘要：随着人们生活水平的提高,对生活品质的要求也越来越高，人居环境就成了人们关注的问题，对建筑设计来说，建筑的节能环保才能符合居住环境的要求,因此被动式超低能耗建筑越来越引起人们的重视。这种建筑设计能够有效的提高居住品质也能有效的节约能源，降低损耗，在无形中推动了经济的可持续发展。
关键词：被动式设计；低能耗建筑；应用
引言：被动式超低耗能建筑设计既是建筑行业发展的方向，又是生态环境可持续发展的重要措施，能够有效的改变人们的居住环境。本文主要对被动式超低耗能建筑设计进行深入研究，为我国建筑行业的发展增加新的动力，使我国能够在可持续发展道路上走的更为长远。
1、被动式超低能耗建筑设计原则
被动式超低能耗建筑的总原则为“被动优先，主动优化”，并在规划和设计全过程中运用低能耗目标为导向。超低能耗建筑设计应坚持一体化及性能化的设计原则，并以气候、环境为设计基础。在不同气候区，为了实现超低能耗的目标，设计者要在设计前就对当地的气象条件、自然资源、生活居住习惯等进行充分的了解，并根据不同地区的特点充分借鉴本地传统建筑被动式措施进行适应性设计。与此同时，设计者所利用的被动式建筑设计手段要以满足美学、功能、成本等要求为前提基础，进而做到降低建筑对主动式建筑环境和能源设备的依赖，最终实现建筑能耗降低，以及可靠性的提高的目标。
2、建筑气候分析技术
建筑与气候有着非常紧密的联系，在进行建筑方案设计时，设计人员要充分考虑气候对设计的影响，同时这也有利于建筑节能的实现。设计人员进行气候分析的关键内容就是需要对建筑室内具有的微气候以及室外气候条件与人体的热感觉要有充分的了解。随着科学的发展这些内容通过先进的设备仪器就能有效的做到非常方便。目前，对建筑气候分析方法广泛应用的可以分为两种，一种是较为常见的图形分析法，另一种则为表格分析法，其应用也非常的广泛。这两种分析法的共同点都是以人体的热舒适度为依据，并深入的分析建筑所在区域的气候特征情况，进而为被动式技术的选择提供可靠的依据。同时由于我国地域的跨度比较大，每个区域的气候环境都有很大的差异，且气候环境也比较复杂，因此针对我国的气候环境的特点，必须要建立一个符合我国国情的建筑设计实际需求的气候分析技术。
3、被动式气候分区
在某一区域要想明确被动式技术是否符合应用条件，以及采取什么样的技术，最主要的取决于室外的气候条件情况。因此，要科学的区划研究对气候的共性与差异、以及被动式采暖与降温区划。其中对气候区划主要是选取区划指标，而由于室外气候影响因素不同，对不同的被动式技术所涉及的建筑设计参数也不同。比如夏季蓄热通风技术，建筑降温效率除了建筑自身的蓄热性外，还取决于夜间室外空气是否足够清凉，以及是否有足够的风量与建筑蓄热材料进行充分的热交换。再如太阳能采暖，室外空气温度和建筑的实际辐射得热量是太阳能利用率受影响的主要气候因素。室外空气温度过低或太阳辐射量不足都会导致太阳能利用率下降。因此，对被动式太阳能采暖区划，可选取了最冷月平均温度和综合辐射百分比分别作为一级和二级区划指标。依据最冷月平均温度把全国分为Ⅰ～Ⅵ 6个一级分区。综合辐射百分比是指南向垂直面日总辐射量大于实际建筑模型南向垂直面所需的日总辐射量的天数与该月天数的比值。该指标能同时反映室外气候和建筑性能的综合影响，根据此指标将我国在 6 个分区的基础上细分为二级分区。对我国被动式太阳能采暖设计具有直接的指导意义。
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4、被动式超低能耗建筑指标体系的建立
被动式超低能耗建筑是指通过最大限度提高建筑围护结构保温隔热性能和气密性，充分利用自然通风、自然采光、太阳辐射和室内非供暖热源得热等被动式技术手段，将供暖和空调需求降到最低，实现舒适的室内环境并与自然和谐共生的建筑。
4.1健康舒适的建筑室内环境标准
被动式超低能耗建筑通过供暖系统保证冬季室内温度不低于20℃，在过渡季，通过高性能的外墙和外窗遮阳系统保证室内温度在20-26℃之间波动，在夏季，当室外温度低于28℃、相对湿度低于70%时，通过自然通风保证室内舒适的室内环境，当室外温度高于28℃或相对湿度高于70%时以及其它室外环境不适宜自然通风的情况下，主动供冷系统将会启动，使室内温度≤26℃，相对湿度≤60%。当然，在一些气候区，被动式超低能耗建筑可以不使用主动供暖或供冷系统也可以保证室内有很好的舒适度，当不设供暖设施时，要求过冷小时数≤10%，当不设空调设施时，要求过热小时数≤10%。
注：【过冷小时数】全年室内温度低于20℃的小时数占全年时间的比例；
【过热小时数】全年室内温度高于28℃的小时数占全年时间的比例。
4.2科学合理的控制性性能指标的制定
控制性性能指标作为被动式超低能耗建筑技术体系的核心，其科学合理对被动式超低能耗建筑的发展有着至关重要的意义。控制性性能指标由单位面积年供暖量和年供冷量要求、气密性要求、供暖空调和照明年一次能源消耗三项指标组成，单位面积年供暖量和供冷量要求主要立足于通过被动技术将建筑物的冷热需求减低到最低，低至仅新风系统即可承担建筑的冷、热负荷，不再需要传统的供热和供冷设施，尤其是集中供热，使被动式超低能耗建筑的经济性产生质的变化。气密性要求主要是保证建筑物在需要时能够与室外环境有良好的隔绝，当建筑的围护结构足够好时，室外空气渗透就成了影响建筑室内环境的主要因素。一次能源消耗指标则是要求在建筑物在能量需求极低的前提下，能源消耗最少。
4.3主要技术措施
被动式超低能耗建筑的核心要素是以超低的建筑能耗值为约束目标；具有高保温隔热性能和高气密性的外围护结构；高效热回收的新风系统。被动优先、主动优化、使用可再生能源是实现被动式超低能耗建筑的基本路线，它并不是高科技的堆砌，其更重要的内涵是回归建筑的根本，科学规划设计和精细施工，建造高品质的精品建筑。
被动式超低能耗建筑主要依赖高性能围护结构、新风热回收、气密性、可调遮阳等建筑技术，但实现被动式超低能耗的难点主要在技术的适宜性和多种技术的集成，是如何提供一个基于被动式理念的系统解决方案。被动式的核心理念强调直接利用太阳光、风力、地形、植被等场地自然条件，通过优化规划和建筑设计，实现建筑在非机械、不耗能或少耗能的条件下，全部或部分满足建筑供暖、降温及采光等需求，达到降低建筑使用能量需求进而降低能耗，提高室内环境性能的目的。因此，实现被动式超低能耗建筑需要更加科学合理的进行建筑设计，建筑师与暖通工程师的紧密配合，确定合理的建筑方案和设计，利用性能化设计方法提供实现既定目标的系统解决方案，提升建筑设计的科技含量和附加值。
5、结语：
被动式超低能耗建筑设计为实现人们居住环境的可持续发展及建筑的节能减排提供了重要的保障，同时，也是时代发展的必然需要。对其加大研究力度，并充分的利用，能够使得我国建筑行业逐渐发展到一个新的高度。
参考文献：
【1】刘栋.寒冷地区超低能耗居住建筑节能目标研究[D]. 北方工业大学 2016
【2】张桂萍.温和地区民用建筑低能耗节能优化方案研究[D].昆明理工大学 2015
【3】李爽.被动式节能住宅技术分析研究及案例[D]. 天津大学 2013
论文作者:何杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/23
标签：被动式论文; 建筑论文; 超低论文; 气候论文; 建筑设计论文; 室外论文; 技术论文; 《基层建设》2017年4期论文;