论文部分内容阅读
【摘要】本文从建筑节能与住宅被动式节能的概念出发，介绍了主要阐述了被动式建筑节能的特点，对住宅建筑被动式节能设计方面的内容进行了详细分析。
【关键词】住宅建筑；被动式；节能设计
目前能源短缺以及环境污染已经成为全世界面临的重要问题，建筑行业作为一个消耗巨大的行业，进行建筑节能设计是十分重要和必要的， 进行建筑节能设计能够有效的减少对环境的污染和节约能源。
1、建筑节能与住宅被动式节能的概念
1.1 建筑节能的概念
对于建筑节能的描述可以从广义和狭义这两个角度来描述，建筑节能广义的描述是：通过利用技术手段在建筑的整个生命周期尽可能的减少对能源的消耗。狭义角度的建筑节能是这样描述的：在建筑的使用期间通过对建筑本身进行改造，降低对电能、煤炭等产热能源的消耗。而建筑产生能源消耗大多是在建筑竣工之后的使用上。
对于建筑节能的方式可划分为主动式节能和被动式节能两种。主动的节能方式是通过给建配备节能设备来实现建筑的节能。而被动式节能方式则更多的是在建筑的结构设计上下功夫，运用科学合理的设计方式尽可能的实现建筑的节能。被动式的节能方式强调对自然界的阳光、气温等等自然元素的利用，通过利用这些自然元素降低对能源的使用，降低建筑物的负载情况。
1.2 住宅被动式节能的概念
住宅建筑的被动式节能首例案例是美国建筑设计人员设计的利用太阳能供能的住宅。住宅建筑被动式设计的核心是利用科学技术调控建筑所在区域的环境气候服务于住宅建筑供能等方面的需求。采用被动式设计的住宅建筑更能适应于周围的环境和气候。即便不配备有外部的辅助设备也能吸收当地的阳光、温度、地形、风力等方面的自然因素实现对建筑内部的调节。
被动式的节能设计不需要外部的辅助设备，设计的整体相对变得简单，在建筑的使用期间也不需要过多的技术支持，被动式的节能方式大幅度的降低了建筑内部环境要承担的负载压力，减少了能源的消耗，再加上被动式的节能方式依赖的是来自自然环境中的元素，降低了建筑的建造成本。
2、住宅建筑被动式节能特点
住宅建筑被动式节能指以非机械电气设备干预手段实现建筑能耗降低的节能技术， 具体指在建筑规划设计中通过对建筑朝向的合理布置、遮阳的设置、建筑围护结构的保温隔热技术、有利于自然通风的建筑开口设计等实现建筑需要的采暖、空调、通风等能耗的降低。主要具有密封性好、讲朝向、通风性好以及低水耗四个方面的特点：
2.1 密封性好
相比于普通住宅建筑， 被动式住宅技术通常不需要暖气设备。要想对室内温度进行保持，首先就是要对房子的密封性以及良好的保温层进行依靠，对住宅建筑进行高效保温设计，对门窗进行特殊的保温隔热处理。
2.2 讲朝向
为了对能源损失进行减少， 被动式住宅建筑在设计中会对外墙面积进行尽量的减少， 所以住宅建筑的房屋南北朝向是非常重要的， 这与是否能够更好的对太阳能进行利用具有十分重要的关系。东西向很少开窗，如果想大面积开窗必须有相应的自然或人工遮阳设施（树木、百页、遮阳篷）。
2.3 通风性好
因为被动式住宅建筑具有较高的密封性， 所以被动式节能住宅的通风显得更为重要，以防止霉变。但是通风会损失大部分能量，所以出现新一代的通风设备：新鲜空气被吸入首先进入主卧和起居等房间，污浊空气被从卫生间和厨房排出，同时通过热循环交换器，使新风被旧风加热，尽可能减少通风热损失。
2.4 低水耗
为了减少水消耗，雨水被收集起来用于冲刷厕所、花园和冲洗其他。水通过屋顶太阳能加热器被加热，如果热水需求较高，会补充天然气加热。在这个消耗量上，传统房子一年需要天然气1500～2500L，而被动式节能住宅只需150～250L。
3、住宅建筑的被动式节能设计
3.1科学的建筑选址能实现住宅的节能
住宅建筑周边的情况关系着住宅内居民的日常生活，使得在住宅建筑的选址上变得尤为重要。在进行住宅场所的建设选址上要先对建筑区周边的地形进行考察，充分利用地形中的有利因素，结合地区的气候特征满足住宅的需求。在进行住宅建筑的选址上，基本原则为远离当地的保护区（自然景观、文物、湿地、农田），远离自然灾害频发的地带，远离有噪声或危险源的区域。具体参考方式如下：
（1）光照对建筑选址影响很大
光照是自然元素中影响建筑节能的重要因素。光照中的红外线蕴含大量辐射热，能给予住宅建筑大量的外部热源，光照时间的长短、强度影响着建筑的温度，此外光照中的紫外线则具有杀菌的作用，因而光照对建筑的选址有重大影响。
（2）风对建筑的选址有重大影响
建筑物在夏季受到长时间的光照，建筑的温度大幅上升，而充足的风可以起到降温的作用。但对于建筑的选址上，要避免那些灰尘太多的风环境场所，此外还要避免那些容易形成“风口”的区域，选址上也要避免低洼区域，低洼区域会出现通风不足的情况。建筑物的选址上最好是选那些冬季风小、夏季风大的地区。
3.2 科学的建筑群体布局能实现建筑节能
在对建筑群进行布局时要参考当地的环境情况，做出科学合理的规划方案。建筑物之间会形成微气候，合理的建筑群布局能改善建筑群之间的微气候影响，进一步实现节能效果。统一朝向的建筑群在布局上更显得整齐有序，增大了受光面积，建筑之间的通风更流畅，因而这种布局方式用得比较多。而那些沿街而建的住宅容易造成住宅的光照不足，建筑间的通风也不顺畅，这种周边式的布局方式更适合在较寒冷的地区。建造住宅时，采用前后交错的排列方式不但节约了土地，增大了光照面积，也增加了住宅的室外活动空间。
3.3 单体建筑的节能设计
（1）光照分区的设计 根据使用时限长短的不同，建筑物的室内光照需求也是不同的。一般来说，住户对主卧的使用时间是最长的，次卧其次，再接着是书房等房间。因而在对建筑进行设计时，主要房间设置在光照强的区域，而光照弱的区域则是设置为次要的房间。
（2）采光分区的设计
在进行建筑的采光区设计时，可以将对采光需求一样的房间布置在一起。例如：主卧和起居室有较高的采光需求，因而布置在南向。而厨房和卫生间对采光要求较低则布置在北向。
（3）建筑通风的设计
已建好的小型号的住宅建筑中，经常出现住宅内通风不足的现象。这是因为在进行建筑设计时，建筑通风的考虑不足造成的。在进行建筑的通风设计时，需要设置好住宅的进风口和出风口。进风口、出风口的大小和位置在设计上是有区别的。不同的大小、位置所产生的通风效果是不一样的。要保证充足的室内通风，在设计时要减少流向的迂回转向，保持进风口与出风口的平行。
3.4 建筑窗户的节能设计
建筑物的窗户是建筑内部与外部的连接通道。建筑物的室内光照以及建筑的通风都是通过窗户来完成的。建筑物的窗户设计是整个建筑设计的关键点。根据建筑物所处在的区域，窗户的面积、朝向等等的设计都有着不同的要求。
（1）窗在墙上的面积比例
建筑的窗强比是通过建筑窗户总面积比上建筑总面积获得的。由于窗户有高耗热的特性，因而大比例的窗户消耗室内的热量也大。但是，大比例的窗户具有较好的采光、通风效果。小比例的窗户，室内的散热的能量也相对的减小。通风和采光也随之下降。因而窗户比例的设置要考虑到当地的气候环境特点，以及居住用户对采光和通风的需求。
（2）窗的节能设计
建筑的窗户由窗框、玻璃、窗樘构成。由于窗的热阻小，保温能力差，很容易消耗室内的热能，造成建筑能耗的增加。改变这种情况的办法是，对窗户气密性进行强化。加强窗户衔接处的密闭性。对特殊环境或者是特殊需求的窗户进行特殊处理。除了加强密闭性外，窗户的开启方式也是实现建筑节能的改进点。窗户的开启方式影响着气流的流向。常用的开启方式有水平推拉、内开、外开。根据实际情况进行设计才能改善建筑通风效果。
结语：
综上所述，在建筑节能设计中， 应该做到首先考虑进行被动式节能设计，根据工程实际情况采取合理的被动式节能技术，设计出符合环境品质优良的节能建筑。
参考文献：
[1]何明.住宅建筑被动式节能设计研究[J].建筑与文化，2015，（7）.
[2]邹海云.住宅建筑被动式节能设计分析[J].住宅与房地产，2016，（1）.
[3]纵晓杰.住宅建筑被动式绿色节能设计[J].黑龙江科学，2016，（1）.
【关键词】住宅建筑；被动式；节能设计
目前能源短缺以及环境污染已经成为全世界面临的重要问题，建筑行业作为一个消耗巨大的行业，进行建筑节能设计是十分重要和必要的， 进行建筑节能设计能够有效的减少对环境的污染和节约能源。
1、建筑节能与住宅被动式节能的概念
1.1 建筑节能的概念
对于建筑节能的描述可以从广义和狭义这两个角度来描述，建筑节能广义的描述是：通过利用技术手段在建筑的整个生命周期尽可能的减少对能源的消耗。狭义角度的建筑节能是这样描述的：在建筑的使用期间通过对建筑本身进行改造，降低对电能、煤炭等产热能源的消耗。而建筑产生能源消耗大多是在建筑竣工之后的使用上。
对于建筑节能的方式可划分为主动式节能和被动式节能两种。主动的节能方式是通过给建配备节能设备来实现建筑的节能。而被动式节能方式则更多的是在建筑的结构设计上下功夫，运用科学合理的设计方式尽可能的实现建筑的节能。被动式的节能方式强调对自然界的阳光、气温等等自然元素的利用，通过利用这些自然元素降低对能源的使用，降低建筑物的负载情况。
1.2 住宅被动式节能的概念
住宅建筑的被动式节能首例案例是美国建筑设计人员设计的利用太阳能供能的住宅。住宅建筑被动式设计的核心是利用科学技术调控建筑所在区域的环境气候服务于住宅建筑供能等方面的需求。采用被动式设计的住宅建筑更能适应于周围的环境和气候。即便不配备有外部的辅助设备也能吸收当地的阳光、温度、地形、风力等方面的自然因素实现对建筑内部的调节。
被动式的节能设计不需要外部的辅助设备，设计的整体相对变得简单，在建筑的使用期间也不需要过多的技术支持，被动式的节能方式大幅度的降低了建筑内部环境要承担的负载压力，减少了能源的消耗，再加上被动式的节能方式依赖的是来自自然环境中的元素，降低了建筑的建造成本。
2、住宅建筑被动式节能特点
住宅建筑被动式节能指以非机械电气设备干预手段实现建筑能耗降低的节能技术， 具体指在建筑规划设计中通过对建筑朝向的合理布置、遮阳的设置、建筑围护结构的保温隔热技术、有利于自然通风的建筑开口设计等实现建筑需要的采暖、空调、通风等能耗的降低。主要具有密封性好、讲朝向、通风性好以及低水耗四个方面的特点：
2.1 密封性好
相比于普通住宅建筑， 被动式住宅技术通常不需要暖气设备。要想对室内温度进行保持，首先就是要对房子的密封性以及良好的保温层进行依靠，对住宅建筑进行高效保温设计，对门窗进行特殊的保温隔热处理。
2.2 讲朝向
为了对能源损失进行减少， 被动式住宅建筑在设计中会对外墙面积进行尽量的减少， 所以住宅建筑的房屋南北朝向是非常重要的， 这与是否能够更好的对太阳能进行利用具有十分重要的关系。东西向很少开窗，如果想大面积开窗必须有相应的自然或人工遮阳设施（树木、百页、遮阳篷）。
2.3 通风性好
因为被动式住宅建筑具有较高的密封性， 所以被动式节能住宅的通风显得更为重要，以防止霉变。但是通风会损失大部分能量，所以出现新一代的通风设备：新鲜空气被吸入首先进入主卧和起居等房间，污浊空气被从卫生间和厨房排出，同时通过热循环交换器，使新风被旧风加热，尽可能减少通风热损失。
2.4 低水耗
为了减少水消耗，雨水被收集起来用于冲刷厕所、花园和冲洗其他。水通过屋顶太阳能加热器被加热，如果热水需求较高，会补充天然气加热。在这个消耗量上，传统房子一年需要天然气1500～2500L，而被动式节能住宅只需150～250L。
3、住宅建筑的被动式节能设计
3.1科学的建筑选址能实现住宅的节能
住宅建筑周边的情况关系着住宅内居民的日常生活，使得在住宅建筑的选址上变得尤为重要。在进行住宅场所的建设选址上要先对建筑区周边的地形进行考察，充分利用地形中的有利因素，结合地区的气候特征满足住宅的需求。在进行住宅建筑的选址上，基本原则为远离当地的保护区（自然景观、文物、湿地、农田），远离自然灾害频发的地带，远离有噪声或危险源的区域。具体参考方式如下：
（1）光照对建筑选址影响很大
光照是自然元素中影响建筑节能的重要因素。光照中的红外线蕴含大量辐射热，能给予住宅建筑大量的外部热源，光照时间的长短、强度影响着建筑的温度，此外光照中的紫外线则具有杀菌的作用，因而光照对建筑的选址有重大影响。
（2）风对建筑的选址有重大影响
建筑物在夏季受到长时间的光照，建筑的温度大幅上升，而充足的风可以起到降温的作用。但对于建筑的选址上，要避免那些灰尘太多的风环境场所，此外还要避免那些容易形成“风口”的区域，选址上也要避免低洼区域，低洼区域会出现通风不足的情况。建筑物的选址上最好是选那些冬季风小、夏季风大的地区。
3.2 科学的建筑群体布局能实现建筑节能
在对建筑群进行布局时要参考当地的环境情况，做出科学合理的规划方案。建筑物之间会形成微气候，合理的建筑群布局能改善建筑群之间的微气候影响，进一步实现节能效果。统一朝向的建筑群在布局上更显得整齐有序，增大了受光面积，建筑之间的通风更流畅，因而这种布局方式用得比较多。而那些沿街而建的住宅容易造成住宅的光照不足，建筑间的通风也不顺畅，这种周边式的布局方式更适合在较寒冷的地区。建造住宅时，采用前后交错的排列方式不但节约了土地，增大了光照面积，也增加了住宅的室外活动空间。
3.3 单体建筑的节能设计
（1）光照分区的设计 根据使用时限长短的不同，建筑物的室内光照需求也是不同的。一般来说，住户对主卧的使用时间是最长的，次卧其次，再接着是书房等房间。因而在对建筑进行设计时，主要房间设置在光照强的区域，而光照弱的区域则是设置为次要的房间。
（2）采光分区的设计
在进行建筑的采光区设计时，可以将对采光需求一样的房间布置在一起。例如：主卧和起居室有较高的采光需求，因而布置在南向。而厨房和卫生间对采光要求较低则布置在北向。
（3）建筑通风的设计
已建好的小型号的住宅建筑中，经常出现住宅内通风不足的现象。这是因为在进行建筑设计时，建筑通风的考虑不足造成的。在进行建筑的通风设计时，需要设置好住宅的进风口和出风口。进风口、出风口的大小和位置在设计上是有区别的。不同的大小、位置所产生的通风效果是不一样的。要保证充足的室内通风，在设计时要减少流向的迂回转向，保持进风口与出风口的平行。
3.4 建筑窗户的节能设计
建筑物的窗户是建筑内部与外部的连接通道。建筑物的室内光照以及建筑的通风都是通过窗户来完成的。建筑物的窗户设计是整个建筑设计的关键点。根据建筑物所处在的区域，窗户的面积、朝向等等的设计都有着不同的要求。
（1）窗在墙上的面积比例
建筑的窗强比是通过建筑窗户总面积比上建筑总面积获得的。由于窗户有高耗热的特性，因而大比例的窗户消耗室内的热量也大。但是，大比例的窗户具有较好的采光、通风效果。小比例的窗户，室内的散热的能量也相对的减小。通风和采光也随之下降。因而窗户比例的设置要考虑到当地的气候环境特点，以及居住用户对采光和通风的需求。
（2）窗的节能设计
建筑的窗户由窗框、玻璃、窗樘构成。由于窗的热阻小，保温能力差，很容易消耗室内的热能，造成建筑能耗的增加。改变这种情况的办法是，对窗户气密性进行强化。加强窗户衔接处的密闭性。对特殊环境或者是特殊需求的窗户进行特殊处理。除了加强密闭性外，窗户的开启方式也是实现建筑节能的改进点。窗户的开启方式影响着气流的流向。常用的开启方式有水平推拉、内开、外开。根据实际情况进行设计才能改善建筑通风效果。
结语：
综上所述，在建筑节能设计中， 应该做到首先考虑进行被动式节能设计，根据工程实际情况采取合理的被动式节能技术，设计出符合环境品质优良的节能建筑。
参考文献：
[1]何明.住宅建筑被动式节能设计研究[J].建筑与文化，2015，（7）.
[2]邹海云.住宅建筑被动式节能设计分析[J].住宅与房地产，2016，（1）.
[3]纵晓杰.住宅建筑被动式绿色节能设计[J].黑龙江科学，2016，（1）.