摘要：市场经济背景下，城市化建设进程不断加快，住宅建筑的建设数量不断增多、规模日益加大。住宅建筑一直以来便是“资源消耗大户”，在资源短缺问题逐渐加剧的当下，采取有效的节能降耗措施，降低住宅建筑的资源消耗，不仅是提高住宅建筑经济效益的重要措施，也是保护国家财产安全的有效手段。本文主要对住宅建筑被动式节能设计的相关问题进行了分析，以供参考借鉴。
关键词：住宅建筑；被动式；节能设计
被动式节能建筑的节能方式的实现基本不借助于建筑设备，而是完全通过环境与场地、建筑的布局、朝向、空间、形式、材料以及构件等。其核心主要在于减少建筑本身的能耗同时，设计理念注重吸收自然能量来供应建筑的消耗，并紧密结合建筑构配件设计非常规能源的采集、使用装置来达到建筑物冬季采暖夏季制凉的效果，这样就能大大节省常规能源的耗费，让建筑内的温度与空气不受地区、气候影响，最终实现“低能耗、低排放。”与主动式节能不同，被动式节能“因势利导”，利用现有的资源条件，做到让建筑最大的适应周围环境。
1 被动式节能策略在建筑中应用的优势
（1）相对被动式节能设计策略较为灵活、简便，可以对建筑物周围的植物、地形地貌、阳光以及通风等自然资源进行直接的设计利用，便于工程施工和推广，无需增加额外的工程工序；
（2）在建筑工程当中应用被动式节能设计，工程减少了机械设备的投入使用，减少了建筑工程的设计和投入成本，提高了建筑企业的经济效益；
（3）被动式节能设计策略还具有较强的适应性特点，无论是住宅建筑还是大型商业建筑，都可以采用被动式节能设计，而且可以根据人群特征以及地域特点的不同，进行多样化建筑结构的设计。
2建筑设计中被动式节能设计要点
2.1建筑布局的被动式节能设计
风向、日照等气候条件是影响建筑布局设计的主要因素，为满足被动式节能设计要求，设计人员，必须熟悉当地气候环境，并据此合理布设建筑空间，以达到被动式节能设计目标。当前，建筑布局节能设计主要包括自由式和行列式及多种48布局形式，其中自由式设计中主要强调建筑形成左右相互错列的排布，这种布局方式在凸显建筑布局特点的同时，还能提高日照强度，可更好地改善人居环境，增加建筑被动式节能成效；行列式设计要求设计人员根据建筑整体结构控制其朝向，并通过这种成排或成列的布置方式营造空气流通率高的室内环境，从而达到被动式节能设计的主要目的。
2.2建筑朝向的被动式节能设计
从朝向而言，被动式节能设计首先要求设计人员深入了解建筑工程施工区域的气候条件，同时综合地理环境、建筑用地等多种指标合理选择建筑朝向，规划建筑整体布局。同时，在基于被动式节能设计的基础上为人们提供充足、高效的光源，满足其对居住环境的相关需求。
2.3建筑墙体的被动式节能设计
建筑墙体的被动式节能设计本质上就是通过增强墙体绿化效果实现被动式节能目标。确保在炎热的季节将室内温度控制在理想范围内，可以采取以下几种方式实现：在建筑周边种植叶面植物，并利用其叶面遮挡太阳光，达到绿化遮阳效果；或者利用植物高效的光合作用吸收太阳能，能够大大降低太阳辐射到墙体的能量，达到降低建筑室内温度的目的；或者利用植物的蒸发作用降低室内温度，满足墙体绿化节能设计的目标。通过在室内摆放绿植，减少太阳垂直照射对室内环境的影响，或借助藤蔓植物方式达到墙体绿化的效果。屋面作为建筑外部围护结构的一部分，其节能设计方式与墙体的设计理念是相同的，仍旧是利用植物的蒸腾作用达到降温目的。另外，屋顶绿化不仅可以降温，还能利用泥土原材料在寒冷季节形成保温层，对屋顶进行保温处理，达到控制室内温度的效果，但是屋顶绿化节能设计的构造较为复杂，必须根据实际需求对屋面的被动式节能设计进行优化，达到最优的节能效果。
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2.4门窗的被动式节能设计
玻璃是建筑物室内外热交换最为活跃的部位，在不影响建筑使用功能的情况下，尽可能地减少窗墙比。此外，高性能玻璃比普通中空玻璃的保温隔热性能提高一倍。高性能玻璃如 Low- E 中空玻璃，空气层宽度为 12mm，其传热系数约为 1.6W/（m2•K），而普通双层中空玻璃，在空气层宽度同样为 12mm 时，传热系数约为 3W/（m2•K），可见使用高性能玻璃可以有效地降低室内外的热传导。热桥部位热传导能力强，不仅造成冷热量的大量损失，还会造成局部结露、发霉。窗框与窗洞口的连接处容易形成热桥，窗户结合外墙采用断桥铝合金窗框加中空玻璃，加强窗框与窗洞口连接处断桥的节点处理，通过提高窗户制作、安装的精确度和安装窗户密封条等方法，尽可能地提高门窗的气密性，减少室内外空气的渗透。
2.5自然通风设计
（1）自然风。在建筑设计中，应充分考虑场地的冬夏节气变化，利用扭曲、转折等设计方法来争取对建筑物的有利风向，降低不利风向对建筑物的影响。此外，应加强开启扇的形式设计，通过“切薄”处理手法，有效控制建筑的进深尺度，进而实现室内外空气的有效置换。（2）竖井风。主要是指通过烟囱的拔风作用来实现建筑物室内的自然通风，并利用竖井与进风口的温度差，提高空气流动率，增强室内的空气质量。
2.6天然采光设计
建筑物的天然采光设计分为外遮阳与内遮阳两种形式。其中，建筑物的外遮阳设施是主要的遮阳途径，能够抵挡将近 80%的太阳辐射，进而降低室内空调的使用频率，节约空调能耗。目前，我国外遮阳设施主要是指遮阳板的应用，但是由于其造价较高，维护工作不易开展，从而并为在我国得到广泛应用。而随着我国科技水平的不断提升，固定式遮阳板逐渐走进人们生活当中，不仅能根据室内对阳光的实际需求进行合理安放，还能有效满足夏季遮阳、冬季采光的住房需求，提升人们的住房体验。内遮阳主要是指人们通过卷帘等相关设施抵挡太阳辐射，提高室内居住的舒适感，强化室内美感。
2.7被动式太阳能设计
新型能源的合理利用使建筑的发展更加快速，更加符合当前的生活规律。①利用太阳能直接得热。它是通过门窗的设计与归位来实现的一种途径，设计者根据建筑的朝向来规划门窗的位置。它的工作原理是太阳光线通过门窗、玻璃、墙面等物质直接照射在上面，光辐射在墙上或是门窗上会形成热量的传递，在循环的过程中产生对流，使热量分散为三个部分。第一部分通过空气的阻隔散发出去，第二部分被墙面或者是窗户吸收，进而使室内温度升高。第三个部分则是热量在地面储存，在地面温度过低的时候释放出来。由于直接得热的传递速度非常的快，所以它能够使教室或者是住宅区在白天的时候获得足够的热能，达到节能性设计的作用。②间接式太阳能传递。间接式太阳能传递是利用集热蓄热墙来完成的。在此项目的设计当中，阳光通过扩大照射面积来向玻璃传递热能，玻璃再将热量发射到墙体当中，墙体有自动保温的功效，它能够将热量在其内部储存，再将这部分热量分步的传送到室内当中，保证室内的温度在一定范围，达到节能建设的效果。
3结语
综上所述，随着社会经济的不断发展，建筑物的规模和数量越来越多，给自然环境带来了一定的压力，随着可持续发展理念的提出，急需环节能源和资源紧张的现状，所以在进行住宅建筑设计时，可以通过融入被动式节能设计，来提高能源和资源的利用效率。在进行被动式节能设计时，要综合考虑建筑物周围的气候条件以及地质条件，充分考虑建筑物的采光、通风以及取暖等因素，设计好每个部分的被动式节能环节，有效降低房屋建筑物的能耗。本文从多个角度分析了被动式节能设计在住宅建筑中的应用，希望可以为住宅建筑设计提供一些思路。
参考文献：
[1]林肖.被动式节能设计策略在建筑中的应用研究[J].北方建筑，2018，3（06）：38-40.
[2]刘禹辰.住宅建筑被动式节能设计探究[J].住宅与房地产，2018（22）：52.
[3]郭寒冰.被动式节能策略在住宅建筑设计中的应用[J].住宅与房地产，2018（11）：116.
论文作者:袁凯丽1,牟西希2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/5
标签：被动式论文; 建筑论文; 节能论文; 建筑物论文; 住宅论文; 墙体论文; 室内论文; 《基层建设》2019年第11期论文;