| 标题 | 试述被动式建筑设计基础理论与方法 |
| 范文 | 李筱峰 摘 要：在我国绿色建筑领域的发展过程中采暖系统、通风系统以及照明系统等方面的设计均属于绿色建筑设计中的主动设计，而建筑工程所在地的地形地貌以及气候条件等方面的设计则属于被动设计。加强这些被动式建筑设计，不仅可以降低建筑能源的消耗，还可以有效提升建筑物的舒适度，提升绿色建筑的经济效益与社会效益。基于此，本文重点围绕被动式建筑设计的基础理论与方法展开了分析。 关键词：被动式建筑;设计基础理论;设计方法 与传统建筑相比，被动式建筑有着非常突出的优势。其中尤以节能方面的优势最为突出。加强被动式建筑的应用，不仅可以提升城市居民日常居住条件的健康度和舒适度，还可以有效减少建筑物在运行过程中产生的费用，加强建筑预算控制。另外，被动式建筑的设计核心就是节能与环保，所以加强被动式建筑设计，有利于我国气候保护以及可再生资源的合理利用。 1 被动式建筑及其设计的相关概述 被动式建筑最先由德国提出，指的是在密闭结构下进行房屋的建设。在被动式建筑的建设过程中，保温建筑构件是最主要的施工材料，所以在不安装传统的空气系统和供暖系统的情况下，也可以让人们有一个舒适的体验，且整个建筑系统的耗能非常低。这种建筑类型的提出与发展，对于世界建筑领域的发展产生了影响，并引导人们开始形成舒适、健康、低能耗的生活方式。但是这种类型的被动式建筑对于建筑构件的要求比较苛刻、例如施工材料应当还是用保温性能较好、具有一定外隔热性能的材料，而窗户也要优先选择具有较强保温、隔热性能的窗户。与此同时，为了避免热桥现象的出现，不仅要确保建筑外壳的气密性能非常好，还要安装上新风系统，对热量进行有效的回收。 2 被动式建筑设计的基础理论 1）被动式建筑的相关定义。被动式建筑指的是通过分析建筑物与当地区域气候之间的关系，并通过合理的设计实现二者之间平衡，从而在满足城市居民对建筑物基本使用需求的基础上降低资源消耗，提升建筑物运行稳定性。在被动式建筑的建设过程中，要想尽可能的避免各种能量的不必要损失，就必须要对当地的区域气候进行详细的分析，合理把握区域气候的变化规律，并以此为基础进行建筑朝向、保温层厚度以及外墙厚度等指标的确定。这样一来，既可以满足人们对于建筑物的使用需求，又可以提升整个建筑运行的节能效果。 2）被动式建筑的设计理念。分析被动式建筑的设计理念，发现其主要是围绕建筑物的空间形态以及环境结构来展开设计工作的，目的是达到降低能耗的目标。结合区域气候变化规律进行建筑物设计，需要对区域气候进行有效的控制，确保可以为人们营造出一个相对舒适的室内环境。一般情况下，对于区域气候的控制方法主要有两种：第一种是被动式方法，即围绕建筑物本身，缩小室外气候与室内舒适气候的差距;第二种是主动式方法，即借助一定的设备来加强区域气候的控制。目前，我国主要是通过被动式方法来使建筑物进行气候的调节，即通过对不同建筑元素的处理，来提升建筑物的使用性能，使其满足人们对于气候的需求。 3）被动式建筑的设计目标。被动式建筑的设计目标主要涉及以下三方面。首先是经济性目标，即在招投标模式不断发展的形式下，施工单位能够获得的经济利润也越来越小。在这种情况下，必须要加强被动式建筑设计的经济性目标控制，确保施工成本合理的基础上顺利的完成施工建设，提升施工企业的经济效益。其次是环境保护目标，即被动式建筑的设计需要尽可能的降低对各种资源与能源的消耗，降低建设过程中建筑废弃物和建筑垃圾的排放，实现建筑工程与周围生态环境之间的协调发展。最后是社会价值目标，即在完成被动式建筑的建设之后，要确保建筑物的惠民性、资源利用性以及公平性符合当前的社会价值要求。只有这样，被动式建筑才会产生较高的社会价值[1]。 3 被动式建筑设计需要遵循的原则 1）以人为本原则 任何建筑物的施工建设，都是为了将更好的服务提供给区域居民，满足区域居民的日常生活需求。在这种情况下，就需要遵循以人为本的原则展开被动式建筑的设计工作。首先，设计人员要加强区域居民对建筑物使用需求的调研与分析，并根据实际情况确定被动式建筑的风格、户型以及大小等，保证被动式建筑设计结果的适用性。其次，设计人员要对区域气候进行充分的了解，从而通过绿色植物的合理分布来提升居住环境的舒适度，加快绿化工程的建设[2]。 2）生态建设原则。随着建筑工程施工技术的日益完善，建筑工程的施工规模也越来越多。在这种情况下，越来越多的建筑小区内部环境也开始形成一个个小型的生态系统，使得小区居民的生活条件有了很大的提升。在这种情况下，需要遵循生态建设的原则展开被动式建筑的设计工作。例如，可以对被动式建筑结构中的采光窗、侧窗以及天窗等位置进行合理的设计，确保建筑与小区空气循环体系进行充分的融合，提升小区环境的气候流通率。 3）因地制宜原则。一般情况下，被动式建筑的建设模板并不相同，其相应的设计内容也需要根据实际情况进行调整。在这种情况下，就必须要遵循因地制宜的原则展开被动式建筑的设计工作。对此，设计人员要意识到前期调研以及资料准备工作的重要性，确保可以准确的保温区域气候的变化规律。只有这样，设计人员才能够通过合理的设计提升建筑对自然气候的利用率，减少各种资源与能源的消耗与浪费。 4 被动式建筑的设计方法 1）建筑体型的设计。一般情况下，温带地区的建筑物的设计需要尽可能的适应温带气候的变化规律，热带地区的建筑物的设计需要尽可能的适应热带气候的变化规律。而这也就决定了不同地区的建筑风格有着明显的差异。所以，结合区域气候的变化规律来进行被动式建筑体型的设计非常重要。如果是在寒冷地区，那么可以采取紧凑的方式设计建筑体型，确保被动式建筑的采暖效果。而在气候相对温和的地区，建筑体型的选择上就更加丰富。随着被动式建筑的发展，其相应的建筑体型设计也形成了一定的标准。例如，狭长的伸展性建筑体型在采光方面具有明显的优势，既可以避免相邻建筑之间的遮挡，又可以节约土地面积，降低建筑对土地的占有面积。再例如“L”型和“U”型的建筑形式在通风效果方面具有明显的优势，可以通过区域气候的风速与风向来确定建筑的开口方向。 2）被动式建筑的规划布局。针对被动式建筑的规划布局，需要从宏观角度分析，从而可以对原有的地理条件以及生态平衡进行有力的保护，又可以保证被动式建筑布局的科学合理性，实现被动式建筑与周边生态环境的和谐相处。首先，在选址的时候，设计人员就要充分考虑到地形地貌对建筑物采热制冷、太阳辐射以及通风换气等方面的影响。其次，针对被动式建筑朝向的设计，不仅要保证夏天可以避开过多的太阳辐射，还要保证冬天可以获得充足的阳光照射。最后，针对被动式建筑的群体布局，必须要对各个建筑之间的距离进行科学的把握，确保不会因为距离不合理而影响被动式建筑的通风效果和采光效果。 5 结语 综上所述，随着绿色建筑的发展，被动式建筑的设计与应用越来越受到业内人士的关注。而要想保证被动式建筑的设计效果，就必须要合理的利用被动式建筑的基础理论，遵循以人为本、生态建设以及因地制宜的原则展开被动式建筑的设计与建设。 参考文献 [1]李敬.被动式建筑设计基础理论与方法研究[J].建筑工程技術与设计，2020，（6）：848. [2]于振华.被动式建筑设计基础理论与方法研究[J].智能城市，2020，6（2）：35-36. |
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