建築被動式綠色節能設計論文

摘要：被動式綠色節能設計可透過對建築的整體與局部設計來降低能耗，在建築整體方面透過建築場地的選址和建築羣的佈局來降低能源消耗，在建築局部方面可透過設計具體的戶型和綠化建築本身降低能源消耗，住宅建築被動式綠色節能設計不僅僅是一種技術，更是一種理念和一種思路，只有不斷地增強這種設計理念並付諸實踐，才能將住宅能源的消耗降至最低。

關鍵詞：住宅建築；綠色節能設計；被動式

1建築節能與住宅被動式節能的概念

1.1建築節能

建築節能可以從狹義和廣義兩方面來定義:廣義的建築節能爲在建築的建造、使用到拆除的過程中透過一定的技術手段達到降低能源的消耗；而狹義的能源消耗是指在建築使用過程中透過建築本身來降低電能，煤炭等能源的消耗。由於建築的能源消耗主要發生在建築建造完成後的使用過程，因此，本研究主要是從狹義的角度進行建築節能的研究。建築節能按其方式可分爲主動式節能和被動式節能。主動式節能主要是指在建築使用的過程中透過對設備的節能來實現建築節能，被動式節能主要是透過對建築本身進行結構設計，從而最大限度地利用諸如陽光、氣溫等自然條件來降低能源的消耗，強調優化建築設計、降低建築使用時所需的負荷。

1.2住宅被動式節能

住宅的被動式節能始於1920年美國透過設計住宅利用太陽能，被動式設計的核心是根據建築當地的環境氣候，利用環境控制技術結合住宅功能和滿足的需求，對住宅進行設計使其本身具有適應環境和調節氣候的能力。這種設計不需要藉助外部設備，依靠當地的陽光、溫度、地形和風力等自然因素就能完成自動調節建築內部環境。被動式節能設計簡單，不需要像主動式節能那樣對設備進行依賴，技術要求相對較低。這種節能方式是從根本上降低維持建築內部環境所需的負荷，不需要額外的能源消耗，因此，節能效果比主動式節能明顯。由於被動式節能只需要自然因素，所以成本低廉。

2住宅建築的被動式節能設計

2.1住宅建築場地的選址與節能

住宅與人們的生活息息相關，住宅場所的選取至關重要，對於住宅場所的選址應先對當地的地形進行考察，結合住宅所需滿足的要求，充分利用有利的地形因素和當地的氣候特徵進行選擇。建築選址的基本原則爲不破壞當地的保護區（自然景觀、文物、溼地、農田），遠離自然災害經常發生的地帶，避免周圍有大的噪聲和其他危險源。與主要自然因素的關係如下所示：選址與光照：光照是影響當地氣候的重要因素，光照中的紅外線具有大量輻射熱，是住宅建築的外部熱源，光照時間的長短直接影響溫度，同時，光照中的紫外線具有殺菌的作用，如何獲得充足的光照與選址有關。選址與風：風是另外一個重要的自然環境，夏季充足的風可以起到降溫的`作用，但也不能選擇太大、灰塵太多的風環境場所，在山區容易形成“風口”這種災害，選址時應避免，同時也不宜選擇低窪場地，這樣會造成通風不足。對於風這個因素應該考慮冬季風較小，夏季風較大的地方。

2.2建築羣體的佈局與節能

在建築羣體佈局上，根據當地的環境因素進行合理的規劃，透過改善建築羣體的佈局可以改善建築與建築之間的微氣候，從而達到節能的效果。將建築羣體按統一的朝向進行佈置的方式成爲行列式，這樣的佈局有序，顯得比較整齊，可以獲得充足的光照，利於建築與建築之間的通風，這種佈局方式應用比價廣泛。將住宅沿着街道進行佈局稱爲周邊式佈局，這種佈局容易造成住宅得不到足夠的光照，建築之間通風也不暢快，適合寒冷的地區。將住宅前後進行交錯式排列稱爲自由式佈局，這種方式在節約土地的同時，還可以得到足夠的光照，增加了住宅室外活動的空間。

2.3建築單體的設計與節能

設計光照分區：對於用戶來說，不同的房間對光照的需求不同，一般的按用戶活動時間長短將房間劃分，其中主臥活動時間最長，次臥次之，然後是書房等房間。在對住宅建築設計時，首先要根據光照因素設計用戶主要活動的房間，將光照弱的區域設定爲次要房間。設計採光分區：在設計住宅時，將對採光需求大致一樣的房間佈局到一塊兒，比如主臥和起居室對採光要求較高可設定爲南向，而對光照需求較低的廚房和衛生間可設定爲北向。通風設計：在小戶型的住宅中，常會出現臥室和客廳缺風、廚房的油煙無法全部排除等問題，這與設計之初對通風的設計有關，爲了達到較好的通風，需要對住宅進風和出風口進行合理設計。根據對進風口和出風口的大小和位置的設計區別，獲得的通風效果也不一樣，爲了獲得充足的通風，在佈局時要儘量減少氣流迂迴，儘量保持進風口與出風口對位。設計動靜分區：在滿足用戶建築使用功能的前提下，將對噪音要求類似的房間佈局在一起，比如廚房、衛生間對噪音要求較小可設計在一起，而臥室和書房對噪聲要求較高，可設計佈局在一起。牆層保溫設計：建築牆層保溫主要包括外立面和外牆內保溫和外牆外保溫，外立面主要是透過顏色來實現保溫，當採用淺色牆面的時候，建築對光照反射的作用會加強，而採用深色則會降低牆面的反射作用。

2.4建築窗戶的設計與節能

建築中的窗戶連接着建築的外部和內部，光照、通風等都是透過窗戶來進行的，窗戶的設計在整個建築設計中起到關鍵的作用。根據建築所在地的不同，對窗戶的面積、朝向等的設計也會不同。建築的窗牆比爲建築窗戶的總面積比上建築的總面積，由於窗戶具有高的耗熱特性，當窗佔比較大時，室內散熱量也會增大，但室內的採光和通風比較好，當窗佔比較小時，散熱量減小，同時室內的採光和通風也會隨之下降，如何設定窗佔比，應該結合當地的氣候環境和住戶對採光和通風的要求來綜合考慮。

2.5建築綠化與節能

建築的綠化包括牆體的綠化和屋頂的綠化，綠化的作用主要是降低建築內部的溫度來達到節能的效果，當建築體進行綠化之後，太陽對建築的熱輻射一部分被植物的葉子遮擋，同時，植物的光合作用也消耗了一部分熱輻射，這就大大降低了建築的熱輻射，從而降低了建築內部的溫度。