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摘要：当前，被动式超低能耗建筑设计方法开始越来越多地应用于现代建筑设计之中，它是一种利用科学而先进的建筑设计理念与技术，通过建筑室内微气候与建筑室外自然气候的相互影响来满足建筑环保和节能需求的建筑设计方法。本文就针对被动式超低能耗建筑设计基础与应用进行了分析和研究。
关键词：被动式；超低能耗；建筑设计基础；应用
伴随时代的进步与发展，人们对建筑设计的要求也越来越高，怎样才能在确保建筑整体质量的前提下实现节能减排已经成为当代社会普遍关注的焦点，被动式超低能耗建筑设计是能最大限度满足现代人对居住环境要求的有效方式之一，一方面，它能满足因地制宜的要求，另一方面，它也能降低资源环境的损耗与浪费，是在现代建筑设计中贯彻环保节能理念的突出表现。
一、被动式超低能耗建筑设计的重要性
随着当今社会经济的迅猛发展，人们的生活水平也逐渐提升，这给我国建筑行业的发展带来了一定的机遇，但另一方面也使建筑对环境造成的危害越来越显著。面对这样的发展现状，我国进一步提高了对环境保护工作的重视度，从大量的理论与实践分析中不难看出，人民平均生活水平的提高与环境保护之间具有非常密切的联系。由于当代人们对环境质量提出了更高的要求，在这样的形势下，传统的建筑设计理念显然已经与时代落伍了，因为它不仅无法融入人性化、可持续发展的理念，同时也不能起到环境保护的作用。被动式超低能耗建筑设计便在这样的时代背景之下应运而出，它能将建筑的缺陷与环境要素相结合，使绿色低碳、节能环保的理念得到全面落实，因而受到当代人们的普遍欢迎。被动式的节能建筑最开始是在美国出现的，由于其在正式实施中对各方面都有很高的要求，特别是在建筑材料、结构等方面，因此，在具体实施中必须考虑到诸多方面的因素，除此以外，虽然被动式超低能耗建筑采用的是天然能源作为动力，以确保环境不受污染，但是在实际建设中仍然很可能受到其他类型的建筑结构的影响，所以，有必要进一步提高被动式超低能耗建筑设计的科学性。
二、被动式超低能耗建筑设计基础分析
（一）分析人体热舒适和室内微气候之间的关系
通常情况下，人体热舒适和室内微气候越接近的时候，建筑节能的效果也就越好，因此，在进行建筑设计的时候，必须全面分析人体热舒适与室内微气候之间的联系，这是在进行被动式超低能耗建筑设计时必须考虑到一个基本点，由于我国幅员辽阔、气候类型繁多，所以，在分析人体热舒适和室内微环境之间的关系时，必须将地域划分和季节变化特点作为基本参照。
（二）分析建筑环境气候
建筑室外气候和室内环境具有非常密切的联系，所以，在进行建筑工程方案的设计时，必须将室外宏观自然气候对室内微环境所产生的影响作为重点考虑因素之一，分层次、有条理地分析室外宏观自然气候与人体热舒适、室内微气候之间的联系，进而为室内暖通空调的设计提供科学依据，这样才能既确保室内环境的舒适度，同时也能减少建筑工程的能耗。和主动式的室内热环境调控方法相比，被动式的调控方法更加强调室内微环境和室外宏观自然气候之间的相互影响，尽管二者都处于相对自由的状态，但是室外自然气候实际上对室内微气候起着潜在的调节作用。立足于建筑室内微气候和室外自然气候之间的互相影响，可构建“空气焓湿图”对室内外的空气特征进行全面分析和展示，进而在图中直观地看到室内热环境中的最舒适区域及其所要达到的最终目标。
（三）室外自然气候精细化表征方法
站在人体热舒适及建筑热环境的角度考虑，对室内气候特点进行精准而全面的数学表述是开展建筑气候分析的重要一步，同时也是实现超低能耗建筑设计目标的必经之路。在经过多年的理论与实践研究之后，我国目前已经初步形成对国内气象年数据的精确表述方法，该方法的具体实现步骤如下：第一，搜集有关近30年的原始气候资料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二，对气候数据进行整理，发现有残缺的资料应及时补充完整。第三，对典型月份所需气候要素进行筛选和提取，包括日辐射、风速、湿度等。第四，对平均风速、平均干湿度等进行全面分析。第五，对上述所有气候要素作出CDF处理。第六，准确计算出所有气候要素的每月累积分布函数以及长期累积分布函数。第七，对所有计算出的数据进行加权，最终选择出月份。第八，在通过一系列的格式转化之后，将典型年结果输出。采用该方法进行室外自然气候的表征，可以说是被动式超低能耗建筑设计的必备前提和基础。
三、被动式超低能耗建筑设计的应用
（一）隔断建筑热桥
在建筑工程之中，由于受到建筑构件保温层厚度等因素的影响，往往会出现热桥现象，这一现象主要表现在阳台设计上，对于被动式超低能耗建筑设计来说，可将主体结构和阳台部分隔开，中间采用保温材料，其厚度大致和墙体厚度相同。同时，也可以采用内形式进行阳台门的设计，并在门窗部位用保温材料覆盖，这样也能达到增强建筑室内保温效果的目的。
（二）应用自然通风和采光
对于被动式超低能耗的建筑设计来说，采用自然通风和采光设计的方法可取得良好的节能效果。按照生态建筑的标准，设计者在进行通风及采光设计的时候，必须将当地的自然条件充分考虑其中，通过对自然光的充分利用来营造一个优良的光环境，以满足人们对生活和工作环境的需求。基于我国大多数地区都属于温带气候，自然光照充足的特征，这在一定程度上为建筑采光设计利用自然光带来了有利条件。在实际进行自然采光设计的时候，首先需要制定自然采光的总体方案和具体措施，并将此作为参照对玻璃及窗户材料进行科学选择。同时确定是否需要打开天窗或将人工照明和自然采光相结合等问题。
（三）保温隔热系统
对于我国北方的供暖区域来说，被动式超低能耗建筑设计的应用非常广泛，其最典型的应用表现就是保温隔热系统的设计，比较常见的保温隔热材料主要有以下两种：第一是双层保温板，在实际应用该材料的时候需要用粉聚苯颗粒保温砂浆对地板缝隙进行填补。第二是B1级的模塑聚苯板，其主要用作建筑外墙的保温材料，厚度一般大于200mm，小于250mm。这类材料含有红外吸剂成分，因此在吸收与反热辐射方面具有较好的效果。为了进一步提高外墙保温层的防火性能，往往需要在模塑聚苯板的周围设置防火隔离带，隔离带的厚度一般为300mm。
结语
总而言之，被动式超低能耗建筑与当今时代的可持续发展潮流是相适应的，与传统建筑相比，这类建筑更能满足当代人们对建筑的高要求，同时也能发挥出较好的节能环保功效。要确保被动式超低能耗建筑的设计质量，就必须科学分析人体热舒适和室内微气候之间的关系以及建筑环境气候，并掌握室外自然气候的精细化表征方法。具体来说，被动式超低能耗建筑设计主要可在隔断建筑热桥、自然通风和采光以及保温隔热系统等方面应用。要求在实际应用设计的过程中，必须充分考虑各方面的影响因素，包括自然气候条件、技术经济条件、社会文化背景等，同时还必须兼顾社会文化与生态环境发展的目标，这样才能最大限度提升被动式超低能耗建筑设计的科学性。
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论文作者:林幸佳1,莫鑫杰2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/9/29
标签：被动式论文; 建筑设计论文; 超低论文; 气候论文; 建筑论文; 自然论文; 室内论文; 《基层建设》2017年第15期论文;