被动式建筑设计策略研究

【摘 要】相比于传统建筑，被动式建筑具有很多方面的优点。尤其是在节能方面，被动式建筑更是有着重要的意义。本文通过对比相关的建筑形式，对被动式建筑设计策略进行了详细地介绍，最后阐述了被动式建筑的发展历程及其在我国的实际应用。

【关键词】被动式建筑 设计策略 研究

一、 几种相关的建筑形式

不同于传统建筑的是，当前的建筑形式不单单要满足形式与功能等方面的追求，同时还要兼顾建筑自身、使用者、环境发展等方面的相互关系。在此情况下，很多建筑形式与理念得以产生，其中与被动式建筑相关的建筑形式主要有绿色建筑、生态建筑、节能建筑等。

绿色建筑指的是在整个建筑生命周期之内，对材料、水、土地、能源等方面进行最大程度上的节约，减少环境污染，保护生态环境，使人们能够享受高效、适用、健康的生存空间，提供与大自然共处的和谐性。

生态建筑住的是以生态学原理为基础，对群体进行建设和管理，同时要构建建筑及其周围的环境体系。在管理、维护、建造、设计等方面，其基本宗旨必须是对内外生态服务功能的强化。这样才能达到人文、自然、经济等生态目标，同时对文化、活化、美化、绿化、净化等方面的要求进行满足。对于建筑物和其他相关因素来说，应对其相互之间的关系进行合理地安排和组织。

节能建筑指的是利用节能型的产品、器具、材料、结构等设计和建造的建筑物类型，其中，对可再生能源进行了全部或部分的应用。在节能建筑中，应当对节能的技术方法和遵循气候条件的设计加以满足，细致的研究建筑物的外部空间环境、风向、太阳辐射、间距、朝向、单体群体、规划分区等方面的内容。该类型的建筑物具有很多指标，例如在平面布局和建筑规划当中，应当对自然通风有利，同时应当保证 35%以上的绿化率。在建筑物间距方面，应当确保在冬季的时候，每户每天至少有一个房间接受的光照在 2 h 以上。

二、 被动式建筑及其设计策略

被动式建筑最早是在德国产生的，具体指的是利用密闭结构进行房屋的建设，选择保温建筑构件作为基本的建筑材料。此种类型的建筑无需进行传统空气系统和供暖系统的安装，在一年四季当中，都能够使人体保持舒适的感受，建筑能耗非常低。该建筑类型的产生出现和发展应用，对世界建筑领域产生了极大的影响，逐渐形成了一种低能耗、舒适、健康的建筑标准和生活方式。

早在 20 世纪末期，德国建筑师研究所的费伊斯特博士对被动式建筑这一概念首次进行了提出。在当时的理念当中，费伊斯特博士认为采取该类型的建筑形式，能够使室内保持冬夏均舒适的温度条件，并且不需要安装空调和供暖设备。在被动式建筑当中，其核心标准主要在于保证每年 15kw·h/m2以内的能耗，也就是保持 22℃～26℃恒温区间时，每年用于制热和取暖所消耗的电量不能超过 15°/m2。家庭用电、生活热水以及采暖制冷每年的一次能源消耗应当控制在每年 120 kw·h/m2时以下。同时其气密性 n50 应当保持在 0.6/h 以内。

在被动式建筑当中，对建筑构件有着很高的要求。材料应当选用保温、外隔热、高性能的，窗户应当选用保温、隔热的。还要防止出现热桥，建筑外壳应当具备较高的气密性能，同时需要对能够高效回收热量的新风系统进行配备。在该类型的建筑形式当中，应当将热损失降低到最小。同时应当对太阳辐射入室进行充分的利用，使得用于产生热量所消耗的电能在每年 15kw·h/m2以下。

三、 被动式建筑与其他相关建筑形式的对比

虽然被动式建筑通前文中提高的几种建筑形式在本质上都是以节约能源、保护环境为基础进行设计和建筑的，但是，在这些建筑形式之间，也存在着很大的联系和区别。其中，绿色建筑对建筑物和环境之间的关系更加注重，其最为突出的建筑设计理念是“四节一环保”，也就是节能、节地、节水、节材和环境保护。自从上个世纪末期，联合国环境发展大会在巴西里约热内卢召开之后，我国政府对很多相关的法规、导则、纲要等进行了颁布，对绿色建筑的发展和应用起到了极大的推动作用。

在生态建筑的设计当中，则具有不同的要求，建筑物必须具备可持续发展、舒适实用、自洁自净、节能降耗等方面的性能和作用。在建筑措施方面，应当对生物能、风能、太阳能等可再生资源进行应用，对可循环利用和生态价值较高的材料进行选择。同时还应当利用相应的工艺和技术手段，从而达到生态建筑形式的各方面要求。该类型的建筑形式对建筑物及其周边的环境体系进行了强调，同时注重良好室内环境的营造，确保使用者能够保有一个较为满意的舒适度。这样，建筑物在人类活动与生态环境之间，提供了一座良好的沟通桥梁，从而提高建筑物的人文关怀和人性化。

节能建筑在我国已经经历了数十年的发展和应用，相关的法律法规和规范标准等也逐渐趋于完善。经过长时间的不断实践应用，证明了在建筑节能方面，节能建筑所发挥出的作用十分明显。但是相比于被动式建筑，在一次能源消耗值方面，节能建筑并没有给出强制性的规定和标准，没有对节约能源进行具体的分项要求。因此，在当前建筑领域的发展过程中，被动式建筑在当前建筑节能的发展趋势下，结合其自身对于各方面的严格要求，能够更好的顺应时代发展的潮流和趋势，是一项十分明智的举措和选择。在今后的发展中，被动式建筑必将成为建筑领域当中的重要理念和主要方向。

四、 被动式建筑的发展历程

在 20 世纪末期，德国达姆施塔特房屋与环境研究所的沃尔夫冈·费伊斯特博士在于瑞典隆德大学的博·亚当姆森教授在一次谈论当中，第一次提出了被动式房屋的概念。随后，在德国黑森州政府的大力资助与支持下，经过了大量的研究和试验，正式确立了被动式建筑的建筑理念。在两年后的 1990年，在德国中南部城市达姆施塔特市的一个城区，建立了世界上第一个被动式标准的建筑物，它是一幢三层高的普通民居建筑。一年后，该建筑经过了节能改造，并且被投入使用。经过监测发展，该建筑的年终端耗能降低了78%，从过去每年160kw·h/m2的能耗，降低到当时的每年 35kw·h/m2。而在 1996 年，在德国达姆施塔特市，正式成立了被动房屋协会，该协会的宗旨是对被动式建筑的相关技术标准进行规范和推广。在此影响下，被动式建筑形式在德国本国得到了越来越广泛的发展和应用。

在实际应用中，从建筑成本的方面来说，相比于传统建筑形式的房屋，被动式建筑仅仅高出 6%左右。在新一代的被动式建筑设计当中，对精巧的中央通风系统进行了应用。其中进气管和排气管的安置位置为并排安置，在排出溫暖空气的同时，能够引进来清洁的冷空气，从而达到了超过 90%的热交换率。

五、 被动式建筑在我国的发展和应用

随着节能减排理念的不断发展和深化，在我国建筑领域当中，对建筑物的节能要求也越来越高。近年来，随着被动式建筑技术和工艺的不断完善和改进，以及我国对被动式建筑的迫切需求，在很多经济发达的地区，已经存在了一些被动式建筑。

六、 结语

能源问题和环境问题是当前的两个世界性的问题。在我国建筑领域当中，源于德国的被动式建筑能够有效的解决这些问题，起到良好的节能减排效果。在实际应用中，应当对被动式建筑设计策略进行细致地研究，使其能够得到不断地发展和完善，从而推动我国建筑领域更高的发展。

作者简介：

李喜红，女，助理工程师，工作于河南地远建筑工程有限公司