導(dǎo)語(yǔ)：住宅建筑被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀(guān)點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

1住宅建筑具體的被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)

1.1住宅建筑的布局設(shè)計(jì)

建筑布局設(shè)計(jì)主要考慮的因素就是日照、風(fēng)環(huán)境。從日照因素的角度來(lái)看，應(yīng)該嚴(yán)格設(shè)計(jì)建筑實(shí)際接受日照的間距，使住宅建筑的能夠獲得充足的日照。例如相關(guān)要求顯示，在我國(guó)東北地區(qū)建筑應(yīng)結(jié)合所屬城市緯度位置對(duì)建筑進(jìn)行合理布局，通常大城市在冬至日（緯度因素導(dǎo)致的太陽(yáng)高度出現(xiàn)最低值）應(yīng)保證2h以上日照時(shí)數(shù)，較小的城市建筑在冬至日則需要保證不低于3h的日照時(shí)數(shù)，同時(shí)這一數(shù)值還受建筑物所屬城市的氣候區(qū)域影響。同時(shí)，日照間距受太陽(yáng)高度角、建筑物高度的影響，所以日照間距實(shí)際確定時(shí)，需要根據(jù)相關(guān)規(guī)范對(duì)建筑物的高度進(jìn)行調(diào)整，在大城市住宅建筑的周?chē)ㄖ^多時(shí)，其日照高度基本是穩(wěn)固的，所以只需要計(jì)算建筑高度即可做出相應(yīng)的調(diào)整，從而做出合理的設(shè)計(jì)。而在比較偏僻的地區(qū)，周?chē)慕ㄖ镙^少，就會(huì)增大日照高度，在設(shè)計(jì)建筑的時(shí)候采用坡屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)是比較合理的。從自然風(fēng)環(huán)境因素的角度來(lái)看，主要考慮的是上風(fēng)向、下風(fēng)向的影響，為了使建筑能夠受風(fēng)均勻，就可以采用自由式的住宅建筑布局，從而保證住宅建筑的可以發(fā)揮夏季通風(fēng)、冬季防風(fēng)的效能。以此來(lái)減少建筑消耗過(guò)多的能源。

1.2住宅建筑的單體設(shè)計(jì)

規(guī)劃與設(shè)計(jì)住宅建筑的采暖方面的能耗主要是受建筑形體的影響，對(duì)建筑的體型系數(shù)進(jìn)行有效的控制，有利于實(shí)現(xiàn)控制建筑采暖能源消耗量的目標(biāo)。所以根據(jù)住宅建筑的實(shí)際情況來(lái)看，采用被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)可以采用控制建筑體型系數(shù)的方式，根據(jù)相關(guān)的建筑體型系數(shù)規(guī)范可知，當(dāng)建筑體型系數(shù)每增加1%的時(shí)候，就會(huì)增加2.5%的建筑熱能耗指標(biāo)。關(guān)于住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用在相對(duì)寒冷地區(qū)，做出了明確的建筑體型系數(shù)要求，對(duì)于小于或等于3層的建筑，則其限制的住宅建筑體型系數(shù)值為0.5；對(duì)4~8層的建筑，則其限制的住宅建筑體型系數(shù)值為0.3；對(duì)于9~13層的建筑，則其限制的住宅建筑體型系數(shù)值為0.28；對(duì)于大于或等于14層的建筑，則其限制的住宅建筑體型系數(shù)值為0.25。所以在被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用在建筑單體中時(shí)，對(duì)建筑體型系數(shù)需要嚴(yán)格的控制。另外對(duì)戶(hù)型的設(shè)計(jì)也應(yīng)當(dāng)加大重視，居住空間的設(shè)計(jì)需要依照各房間的熱環(huán)境需求量來(lái)確定。如對(duì)于主要的居住空間臥室來(lái)說(shuō)，對(duì)采光的熱、太陽(yáng)輻射的熱需要設(shè)置在最佳的位置上，同時(shí)為了使住宅的自然通風(fēng)效果良好，可以在臥室設(shè)置可以活動(dòng)的門(mén)窗，從而保障住宅建筑能夠符合人們的居住需求。

1.3住宅建筑屋面節(jié)能設(shè)計(jì)

在這種住宅建筑屋面設(shè)計(jì)中，倒置式屋面的設(shè)計(jì)方法具有很好的節(jié)能效果。倒置式屋面是將傳統(tǒng)的建筑屋面構(gòu)造中防水層與保溫層倒置，將保溫層置于防水層的上部，這就要求保溫層的材料具有憎水性，不僅降低了以往的造價(jià)，還避免防水層面因熱干擾而變形，延長(zhǎng)防水層的使用壽命。

1.4住宅建筑門(mén)窗節(jié)能設(shè)計(jì)

玻璃是建筑物室內(nèi)外熱交換最為活躍的部位，在不影響建筑使用功能的情況下，盡可能地減少窗墻比。此外，高性能玻璃比普通中空玻璃的保溫隔熱性能提高一倍。高性能玻璃如Low-E中空玻璃，空氣層寬度為12mm，其傳熱系數(shù)約為1.6W/（m2•K），而普通雙層中空玻璃，在空氣層寬度同樣為12mm時(shí)，傳熱系數(shù)約為3W/（m2•K），可見(jiàn)使用高性能玻璃可以有效地降低室內(nèi)外的熱傳導(dǎo)。熱橋部位熱傳導(dǎo)能力強(qiáng)，不僅造成冷熱量的大量損失，還會(huì)造成局部結(jié)露、發(fā)霉。窗框與窗洞口的連接處容易形成熱橋，窗戶(hù)結(jié)合外墻采用斷橋鋁合金窗框加中空玻璃，加強(qiáng)窗框與窗洞口連接處斷橋的節(jié)點(diǎn)處理，通過(guò)提高窗戶(hù)制作、安裝的精確度和安裝窗戶(hù)密封條等方法，盡可能地提高門(mén)窗的氣密性，減少室內(nèi)外空氣的滲透。

1.5住宅建筑外墻節(jié)能設(shè)計(jì)

外墻占全部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的60%以上，其能耗占建筑物總能耗的40%。外墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)，主要在于控制外墻體的保溫隔熱系數(shù)，熱橋效應(yīng)是減少墻體保溫隔熱性能的關(guān)鍵點(diǎn)，將保溫層置于外墻體結(jié)構(gòu)層的外側(cè)，可以形成建筑的有效保溫層，減少外界環(huán)境如溫度、濕度等對(duì)其的影響，減少熱橋產(chǎn)生，從而提高墻體的保溫隔熱性能。保溫層置于墻體結(jié)構(gòu)的外側(cè)，與外飾面之間形成空氣層，有利于保護(hù)保溫層。

1.6住宅建筑自然通風(fēng)設(shè)計(jì)

1.6.1場(chǎng)地自然通風(fēng)

場(chǎng)地設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合場(chǎng)地冬夏季自然風(fēng)的風(fēng)向進(jìn)行建筑平面設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)扭曲、轉(zhuǎn)折等方法增大朝向夏季主導(dǎo)風(fēng)向的外立面，同時(shí)避免與冬季主動(dòng)風(fēng)向形成90°夾角，以此來(lái)爭(zhēng)取有利風(fēng)向，減弱不利風(fēng)向?qū)ㄖ挠绊?。在有利的主?dǎo)風(fēng)向作用下，建筑物的迎風(fēng)面與背風(fēng)面形成一定風(fēng)壓差，促使建筑自然通風(fēng)。在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)立面的風(fēng)壓分布情況，進(jìn)行開(kāi)啟扇適宜的形式設(shè)計(jì)，并且保證開(kāi)扇數(shù)量達(dá)到30%以上。影響建筑自然通風(fēng)設(shè)計(jì)的另一個(gè)關(guān)鍵是控制建筑的進(jìn)深尺度。建筑設(shè)計(jì)時(shí)在一定程度上需要采用“切薄”的處理手法，以控制建筑物在進(jìn)深方向不大于15m。超過(guò)15m的空間，即使雙面開(kāi)窗也不利于室內(nèi)外空氣的自由交換。

1.6.2豎井自然通風(fēng)

豎井又稱(chēng)拔風(fēng)“煙囪”，豎井的自然通風(fēng)組織是利用煙囪的拔風(fēng)作用來(lái)組織通風(fēng)。豎井上方為玻璃天窗，太陽(yáng)照射玻璃天窗，使豎井內(nèi)的空氣溫度升高，熱空氣密度低上升，于是在熱壓的作用下空氣發(fā)生流動(dòng)，進(jìn)風(fēng)口為建筑的門(mén)窗，與豎井的玻璃天窗排風(fēng)口存在的高度差，高度差產(chǎn)生風(fēng)壓，通過(guò)風(fēng)壓、熱壓的耦合作用下，進(jìn)一步加強(qiáng)自然通風(fēng)的流動(dòng)。

1.6.3地道通風(fēng)組織

地道風(fēng)的特點(diǎn)是冬暖夏涼，溫度適宜。地下風(fēng)道造價(jià)低廉，對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱預(yù)冷的處理，夏季可以降溫2~8℃，冬季升溫2~4℃，降低了冬季的采暖與夏季的空調(diào)能耗。

1.7住宅建筑的綠化設(shè)計(jì)

被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)在對(duì)建筑綠化進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候主要是進(jìn)行墻體綠化，這種空間綠化形式主要是載體為建筑垂直立面的綠化，雖然具有較小的占地面積，但是墻體綠化的生態(tài)效能非常強(qiáng)，促進(jìn)建筑能耗的降低。墻面嵌入容器來(lái)承裝植物、在墻體種植藤蔓植物是比較常見(jiàn)的墻體綠化形式。但是在實(shí)際實(shí)施的時(shí)候還需要注意相關(guān)的問(wèn)題，如藤蔓植物的選擇，應(yīng)當(dāng)選擇枝葉茂密、葉面較大的，以便發(fā)揮較強(qiáng)的吸熱能力；植物的選擇需選冬季落葉和夏季長(zhǎng)葉的；另外墻體和植物之間要留有距離，保證空間暢通?；蛘呤窃谧≌ㄖ奈蓓斶M(jìn)行綠化設(shè)計(jì)，在屋頂保溫時(shí)可以適當(dāng)?shù)倪x用泥土。

2結(jié)語(yǔ)

在住宅建筑被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)中，需要充分考慮地質(zhì)條件及氣候特點(diǎn)，全面考慮建筑的風(fēng)向、日照、布局等方面，充分做好每一部分的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到降低住宅建筑能源消耗的目的。

作者:彭小虎 單位:九源（北京）國(guó)際建筑顧問(wèn)有限公司

參考文獻(xiàn)

[1]邱樂(lè).德國(guó)被動(dòng)房在大連地區(qū)多層住宅中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D].大連理工大學(xué)，2014.