吉林省建筑科学研究设计院 吉林省长春市 130011
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。
关键词：超低耗能；设计基础；应用
1被动式设计概述
在城市化进程不断加快的背景下，如何促进人居环境的可持续发展已至关重要，在进行建筑设计的过程中，不仅需要考虑到建筑质量，同时要考虑到建筑的节能效益、环保效益以及传统地域建筑文明和文化的传承。在现代工业文明的大背景下，现代建筑体系难以实现上述要求，在满足人们对人居环境要求的同时，导致了高能耗、高污染及地域建筑文明破坏等问题的出现，与人居环境可持续发展理念相矛盾。
2.我国目前被动式超低能耗建筑设计现存问题
2.1 气候因素
我国地域分布不平衡，各个地域气候变化存在很大的差异，由于我国不同的气候对我国建筑业会产生不同的影响对建筑技术实施业带来不同程度的影响，不同气候区域都采用统一被动式的超低能耗建筑也是盲目的。比如哈尔滨更靠近北极，冬季供暖度日比较多，我国夏季供暖日比较少我国不同地域的气候差异使得全国无法实施统一的被动式超低能耗建筑能耗技术，需要考虑因地制宜是很重要的。
2.2.建筑因素
我国的居住建筑因为地域不同而采用多层建筑是我国居住的主要形式，我国建筑密度高、面积大、公共空间广等特点，导致了被动式超低能耗建筑设计存在明显不同。空置率过高导致的户间传热损失大和集中设备负荷率低对建筑能耗产生重要的影响，因此我国的被动式超低能耗建筑技术体系应考虑我国现有的建筑特点等各方面的影响。
2.3 建筑能耗因素
我国建筑能耗特点为高能源、高热量的能耗而效果是低舒适度和低保证率的低能耗，而且能耗业因地域、气候、环境等多方面因素影响。
2.4 环境因素
我国是一个地域、气候、经济发展不均衡的国家，各个区域的气候存在显著的差异，建筑整体设计需要增加建筑的通透性的同时还要运用机械通风保证新鲜空气的流畅，开窗是大多数我国居民居住环境获得通风的主要方式．我国夏季室内温度高，冬季室内温度低，这一点在我国北方比较常见的，冬季寒冷地区地温差差异大、通风不良、舒适度差。
3 被动式超低能耗建筑设计的基础和应用具体分析
3.1建筑环境气候分析
建筑物与环境气候之间有非常紧密的联系，在一个建筑体系的建设过程中，最先要考虑的前提条件就是气候环境对不同建设环节能够产生的影响，而这也是能够有效的控制低能损耗的关键环节之一，其中包括建筑室外、以及人力自身感知、室内微型这三个方面的气候环境，要了解清楚三者之间的关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆很多建筑设计都会或多或少的知道一些环境气候理论知识，但是在实际的设计过程中，却很少能够使用，导致这一现象出现的最根木原因就是缺少一些直观、并且实用的气候计算方法或者是工具。根据调查显示，在当前国际上比较常用的建筑环境气候分析方式可以分为两种，一种是图像影响的分析方法，而另外一种则是表格分析方法，这两种方法有一个共同点，就是可以从不同的角度对人体热舒适性的环境气候特征进行有效的分析和考量，并且能够针对这一现象进行有效的计算，但是由于国家气候环境不同，而在我国南北气候差异比较明显，所以在这种方式的基础上，可以总结出我国环境气候的建筑环境分析方法。针对我国的环境气候在研究的时候，要注重我国的室外气候、人体舒适感知、以及室外气候在发生变化之后对人体产生的影响，这些内容都是需要注重解决的，也只有这样才能够最大限度的解决建筑环境气候低能损耗。但是在实际的操作过程中，被动式超低能耗建筑设计与一些主动的相比，其自身的特点就是能够有效的控制室外的气候和室外微小变动的气候，能够随时进行有效的调节，保证气候能够按照一定的规律进行。但是从建筑热环境的角度来分析，人体的热舒适是一个标准的控制指标，所以在实际的操作过程中，需要时刻的将人体的热舒适度作为标准，将空气浴人体的热舒适形态充分的展现出来，这样才能够逐渐的形成良好的温度指标，对现代人的生活环境提供良好的保障。
3.2建筑室外气候的精细化表征方法分析
被动式超低能耗建筑是建立在气候分析技术的基础之上，是将人体的舒适度作为主要的出发点，所以在实际的操作过程中，针对室外气候的特征描绘数字，要保证其自身的准确性和真实性，这样才能够切实有效的实现低能耗的规划和优化。另外，与数值模仿或者是理论剖析来相比，我国对于建筑节能范畴的气候参数研究还远远不够，特别是对一些发达国家来说，更是不够。我国虽然对于室外气候的精细化研究一直没有停止过，但是研究的效果并不是很理想，另外由于数据相对比较少，所以在之后的很长一段时间内，相对应的数据都没有再更新，而建筑能耗的精细化就会一直呈现空白的状态，这就导致能够对建筑节能领域提供影响和作用的因素被制约，从而呈现一直停滞不前的状态。而在社会经济不断快速发展、科学技术不断进步以及人们对于建筑环境意识不断增强的影响下，我国对于精确核算逐时能耗的动态规划办法逐渐成为国家的标准项目之一，针对其进行的研究也逐渐的加大了重视力度，从根木上对建筑室外气候的精细化表征方法进行详细的分析，并且在不断的实践当中进行总结，从根本上将被动式超低能耗建筑设计的作用发挥出来。
4 被动式超低能耗建筑设计实践
快速的城镇化进程中,西部地区建筑环境恶化、建筑能耗骤增、地域建筑文化失传的现象愈来愈严重,运用被动式技术设计创建与西部不同自然和社会条件相适宜的,既具有地域特征、又节能节地、且满足热环境质量并富有现代气息的绿色建筑模式和相应构造体系,以推动西部地区人居环境的可持续发展,这也是国际地域建筑学的热点和前沿问题.近10年来,研究团队运用现代建筑环境科学的原理和方法,在诠释中国传统民居生态建筑经验,分析地区气候资源和环境条件的基础上,提出了“着力改善围护结构热工性,优先发展被动式技术,然后以主动式设备系统做补充”的地域超低能耗建筑的“层次”设计原则,并在陕西、宁夏、四川等地区设计建造了结构安全、功能便利、气候适宜、成本经济、环境舒适、节能生态、且具有地域风貌的超低能耗示范工程.对建成建筑的实验测试与调查评价显示,示范建筑均达到了在非采暖空调状态下满足当地居民的基本热舒适需求实现了“零”能耗建筑示范.这种工程示范起到了对被动式低能耗建筑良好的推广作用。
5 启示与建议
（1）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。被动式建筑设计是一个复杂约束条件下的优化组合过程,既需要考虑自然气候条件与人体热舒适的基本需求,又要考虑社会文化背景和技术经济条件,还要兼顾地域文化传承和生态环境的发展。
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[5]李君.被动式超低能耗建筑设计基础与应用分析[J].工程技术:全文版,2016(8):00030-00030.
论文作者:苏立荣
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第15期
论文发表时间:2018/1/9
标签：被动式论文; 建筑论文; 气候论文; 超低论文; 环境论文; 建筑设计论文; 地域论文; 《建筑科技》2017年第15期论文;