绿色建筑被动式设计精选(九篇)

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第1篇：绿色建筑被动式设计范文

关键词：绿色建筑;评价体系;数字指标;效率

收稿日期：20120407

作者简介：丁杰（1987—），男，江苏南京人,南京工业大学建筑设计及其理论专业硕士研究生。中图分类号：F019文献标识码：A文章编号：16749944(2012)05029003

1引言

地球生态环境是人类赖以生存和发展的根本。当前,地球生态系统正面临着巨大的考验。人口膨胀、资源匮乏、全球变暖、臭氧破坏、环境污染、生态破坏等问题,都威胁着人类的生存和发展。建筑是人类从事各种活动的主要场所,建筑活动与人口增加、资源匮乏、环境污染和生态破坏密切相关。

2世界各国能耗现状比较

世界各地的建筑每年都消耗着地球上的大量资源,随着自然资源的急剧消耗,人们对于建筑能耗大的认识也逐渐清晰。中国城镇的人均建筑运行能耗低于发达国家的平均水平，再加上60%多的农村人口,中国的人均建筑能耗更是远低于发达国家。通过世界主要国家建筑单位面积年能耗的比较,人均差距过度地放大了中国建筑能耗较低的事实。就建筑单位面积年能耗来看,城镇建筑的能耗约是发达国家的1/3,再加上约占中国60%左右的农村建筑,中国的建筑单位面积年能耗约是发达国家的1/6,而发达国家的年人均能耗约是中国8~20倍不等(图1)。

图1世界主要国家人均建筑能耗比较

中国的建筑能耗低于发达国家的水平。但能耗偏低并不是因为我国的建筑节能技术高、节能理念深入人心,而是与我国的经济发展状况和人民生活水平有关。从人均数据来看,我国似乎并不急需从现在开始,大力发展绿色建筑、节能建筑,但从建筑单位面积和建设速度看来,如果按照现行的建筑模式继续建造,可能很快就能追上发达国家的能耗水平,到时再进行建筑节能方面的研究和探索,则会进一步拉大我国和发达国家之间关于建筑节能方面的差距。因此,从现在开始大力发展绿色建筑、推广绿色建筑是很有必要的,也是一项极其正确的决策（图2）。

图2世界主要国家建筑单位面积年能耗比较

3绿色建筑

现在世界各国都在积极推动绿色建筑快速、健康地发展,绿色建筑在发展的过程中体现出许多的优势,如节约土地、节约能源、节约用水、节约材料、废弃物利用等。绿色建筑的实践基础是建立在评价和认证系统上的,用定量的方式检测建筑设计生态目标达到的效果,用量化指标来衡量其所达到的预期环境性能的实现程度。这些标准的确立有世界普遍性、国家的特殊性，也有地区的特殊性。如英国的BREEAM体系、美国的LEED体系、日本的CASBEE体系、中国的评价体系(《绿色建筑评价标准GB/T 50378-2006》、《民用建筑绿色设计规范JGJ/T229-2010》)等。这些准则也在不同程度上对绿色建筑的发展起到了推动作用。

绿色建筑评价体系,确实有助于规范绿色建筑的发展,但同时也制约了绿色建筑的创新发展。绿色建筑“数字指标化”是一件很难取舍的事,因为规范中定下了40%的下限值,所以39%和39.9%全部都不能达标,这些建筑都不能成为绿色建筑。

绿色建筑评价体系,不应成为绿色建筑发展的一种制约,相反应该用它作为一种参考,而不是盲目地为了达标。应认识到“数字游戏”不是绿色建筑评价体系的真正目的,而只是一种“标准答案”。

4绿色建筑设计误区

绿色建筑设计的最基本原则是“被动式优先,主动式优化”。目前有些绿色建筑设计方法正和我们这种设计原则违背,为了达到那些原则性的指标,而渐渐走进了一个误区:大量采用新设备、新材料,以高技术、高成本为代价,以达到绿色评价标准中的要求。人们把绿色建筑当成了用金钱堆砌的丑陋建筑,这让很多人对于绿色建筑产生误解,把绿色建筑当成了现代高科技产品的集成品,这和最初的希望是完全背道而驰的。

4.1忽略“被动式”

“被动式”绿色建筑设计的核心思想就是减少热损失、太阳能收益最大化,这其中包括以下几个主要因素:紧凑的形体;南北朝向(被动式接受太阳能);良好的自然采光和通风效果;良好的保温隔热性能;高质量的窗户。这些设计手段是最基本的绿色建筑设计手法,也是最容易忽视的地方。绿色建筑的设计应从被动式的设计方法出发,用主动式的技术弥补被动式设计中的不足(图3)。

图3被动式房屋剖面示意

现在的评价体系中,部分条目对于高新技术有着间接的要求,这可能会对绿色建筑的设计产生一个不良的导向,如果不采用高新的技术手段,就很难拿分,就达不到评价体系的标准。然而并不是所有的时候,高新手段都比低成本、被动式的方法要好。

以采光效果为例,比较一下建筑顶层利用太阳能照明的被动式和主动式方案的效率:太阳光的光效是104lm/W,被动式方案采用的是“开天窗”的形式,而主动式方案采用的是“太阳能板加节能灯”的形式（图4）。

以光伏发电效率为13%、节能灯的发光效率为70lm/W来计算,1W的太阳辐射在房间工作界面上的照度达9.1lm;被动式方案:按相同面积天窗总和透过率为70%计算,1W的太阳辐射在房间工作界面上的照度可以达到72.8lm。

图4被动式天窗采光方案

有些时候高新技术也不能替代建筑设计中的最基本手段,节能灯可以照明,但它需要能源的消耗;空调可以降温,但它也需要能源的消耗。被动式技术的合理运用对于绿色建筑来说,也能起到节能效果。

4.2追求“高品质”

盲目地追求建筑室内环境的高品质,而忽略对于室外环境的影响,其本身就是一种反绿色的做法。我们建造的是绿色建筑,但有些时候却又在破坏周边的生态环境,这是一种自相矛盾的做法。美国LEED体系采用的是得分制,在能源与大气一部分共有17分,在室内环境上有15分,LEED的评价标准是以总分制来计算,这样使得一些在室内环境上得高分的建筑,即使在能源与大气部分不合格,也能得到LEED认证,也就是说即使不节能,也能评上绿色建筑,这就是评价体系中存在的问题。

评价系统出现了漏洞,但在设计和建造绿色建筑的过程中,应尽可能地减轻对自然环境的破坏,减少环境污染,降低环境负荷,在保证室内环境质量的同时,也不对建筑周边的生态环境造成破坏。例如使用对环境负荷影响较小的建筑材料,如生态水泥、绿色混凝土、高性能长寿建筑材料、可回收利用的建筑材料等，还可以使用模数构件来减少建设过程中产生的建筑垃圾。

4.3误解“指标化”

误解指标化的内涵,盲目追求数字的达标,忽视了建筑及周边环境的人性化设计,即使满足了绿色建筑的指标要求,也忽视了绿色建筑的本质内涵。

现行的各种评价体系中,存在着各种建筑技术用了就得分的现象,例如:电冷三联供、双层玻璃幕墙、low-e玻璃、变风量控制系统、新风热回收、地源热泵、太阳能光伏发电/热水、分项计量等。这些都属于一定条件下可以优化系统的技术,但并不是无条件的节能技术,简单地堆砌只会造成更多的问题:新风热回收系统多耗费的电能比回收的热要多;太阳能光伏电板产生的能量不如生产过程中消耗的多;双层玻璃幕墙夹层中的热空气内循环加大了空调的负荷。因此,盲目地追求指标所达到的效果未必是节能。

5结语

绿色建筑经历了一个从说法到定性,再到现在定量指标化的过程,这是一个重大的转变过程,指标化的出现使得绿色建筑的存在更加能被肯定,同时也明确了绿色建筑的设计方向。但如果只是盲目地为了满足这些数字指标,而忽视了建筑及周边环境的最基本的人性化设计,必然会适得其反。做出的或许是满足规范的绿色建筑,但并不一定是人们需求的、人性化的建筑。绿色建筑有着世界的普遍性,同时也存在着地区的差异性。同样，绿色建筑的设计也应该合理地选择绿色生态技术,把真正适宜当地的绿色设计手法,融入到建筑设计当中。

目前我国的能耗还低于发达国家水平,当务之急不应以建设绿色建筑之名,而激进地走上“反绿色的歧途”。绿色建筑不是由一串串数字构成,它有自己的存在形式，达到这些数字指标的建筑,并不一定就是绿色建筑。评定一座建筑是不是绿色建筑,根本应该看其是否节能,是否适应当地的环境,是否满足人们的需求。应明确绿色建筑的本质应该是节能、适应环境与人性化。

参考文献：

［1］ 仇保兴.绿色建筑2010［M］.北京:中国建筑工业出版社,2010.

［2］ 江亿.中国建筑能耗远低于发达国家［EB/OL］.［2007-6-25］.省略/ article/show/single/ch/1118-Promoting-Chinese-energy-efficiency-part-one.

［3］ 夏伟.被动式设计策略的适用性研究［J］.建筑学报,2009(1):37~38.

［4］ 周建亮.我国绿色建筑评价体系的不足与改进［J］.建筑科技,2007(14):511~513.

第2篇：绿色建筑被动式设计范文

关键词：绿色建筑 可持续发展 设计 环境

1 概述

绿色建筑是利用较少的外部能源产生预期可用于本身的足够的能源，而不会对环境造成伤害的建筑，因此绿色建筑被称为能源高效的建筑或生态友好型建筑。这些建筑被称为绿色由于他们与树木相似。如同树木一样仅利用光和空气就可以舒适的居住和使用。绿色建筑在其施工和使用过程中消耗的自然资源是最少的。

绿色建筑设计的目的是在施工和操作过程中使能源消耗降到最低，同时最大限度地减少对不可再生资源的需求，使这些资源被最大限度地利用、回收，使其的利用效率达到最大化。绿色建筑设计最大限度地利用有效的建设材料及施工做法；优化使用现场的资源并由生物气候建筑实践；用最小的能量来维持本身；采用高效的设备，以满足其照明、空调等需求；最大限度地利用可再生能源；使用最小能量维持本身；采用高效废弃物和水管理措施；并提供舒适，卫生的室内工作条件。绿色建筑设计通过全过程设计把所有有关建筑设计和景观设计、空调、电气、给排水、能源设计等结合在一起，使其溶为一体。

2 优化施工网络设计

从绿色建筑设计的观点来看，施工网络设计是最重要的。即在施工期间，施工网络设计应采用更加科学的技术，保存和保护景观，保护土壤，减少空气污染。由于采取适当的施工网络计划技术中的绿色建筑设计，包括通过储存工地表土、防止暴雨冲刷、防止扬尘的产生。进而保持施工现场的土壤肥力。

3 节约用水

水是人类宝贵的资源。节约用水是绿色建筑重要的设计原则。应采取更多的节水技术来节约用水：

①通过滴灌、喷灌减少景观用水的需求；

②通过建筑物循环用水来降低用水量；

③在施工过程中有效用水。

由于节水技术将有助于最大限度的提高建筑物内的用水效率，减轻市政供水和废水系统的负担，从而避免浪费水，进而有助于促进绿色建筑一体化设计。

4 采取被动式设计

被动式设计是不需要机械的加热或制冷的设计。家庭利用被动设计天然能量流的优势，来维持舒适的居住环境。被动式设计包括被动制冷和被动加热两种类型。

4.1 被动制冷

被动制冷是建筑用自然来源冷却来促进建筑热损失的方式维护结构的效率。包括以下几种常用方式：

①蒸发冷却；

②辐射冷却；

③地面冷却；

④通风。

4.2 被动式太阳能采暖

被动式太阳能采暖是直接用阳光给空间加热。被动式太阳能采暖是一个较为复杂的采暖系统。主要方式是通过玻璃控制摄入的太阳能。

被动加热可以通过下面的方法：

①被动式太阳能定向加热；

②被动式太阳能遮阳；

③定位加热器；

④定位热质量；

⑤加强室内空气运动。

5 重视雨水收集

雨水收集是雨水从屋顶或一个较大的表面收集和储存，留于未来使用。水通常是存储在雨水罐或直接用来补给地下水。有些国家常规的水资源要么稀缺，要么由于人口过多而导致区域用水存在巨大压力。因而雨水收集被世界上许多国家采纳。

雨水收集可以为人类消费提供更为广阔的淡水资源来源。相比于兴建水库都需要利用大量宝贵的土地，雨水收集的优势更为明显，减少水资源的浪费。

6 充分使用非常规能源

6.1 太阳能

太阳能是利用太阳光来获得可用能量的技术。几个世纪以来太阳能就被用于传统的技术并广泛用于那些电源不存在的地方，如偏远的地点和空间。控制太阳有助于保护地球的生态环境，并减少对化石燃料的依赖。

太阳能光伏系统用于将太阳辐射直接转换为电。他们可以为没有电网连接的房主、牧场主和农民等提供广阔的电力资源，用于电视、录像机、音响、照明、泵、电围栏等生活生产的各个方面。光伏太阳能被证明是廉价高效，经济环保的能源来源。

6.2 风能

风能是自然界取之不尽、用之不完的高效能源之一。大多数现代风力发电是依靠电子发电机将涡轮叶片转化为电流而产生的。风能是可再生能源，广泛分布在地球的各个角落的。

家用风力发电可使用小规模的风力涡轮机。这屋顶安装的城市风涡轮充电的12伏特电池运行各种12伏特的电器内建筑上安装它。家用风力涡轮机发电可以和电池存储技术结合起来。它具有较低的噪声水平，且操作简洁，物超所值，通过绿色建筑设计可以安放在离家用电器较近的建筑物。

7 固体废物处理

固体废物管理包括所有的活动，寻求减少健康，环境和审美固体废弃物的影响。固体废物被定义为材料，不再对任何负责他的人有任何价值，并且不能排除通过管。它不包括人类正常的排泄物。它是由住宅，商业，工业，医疗，农业和矿产提取的活动积累街道和公共场所。单词 “garbage”，“trash”，“refuse”and“rubbish”指的是各种形式的固体废物。堆肥是由院子里的垃圾有机质分解而来。堆肥系统限制堆肥使它可以得到空气，创建适当的温度分解成肥料。采用上述方法，堆肥在国内水平将导致由于适当的固体废物管理，这问题收集和处理废弃物的市政公司解决了。因此，它将有助于健康和安全的环境。

8 充分利用灰水

灰水是指洗浴、洗衣产生的废水。相应的厕所、厨房水槽、洗碗机产生的污水，被称为黑水。建立生活用水的不同处理方式，减轻市政供水和废水处理系统的负担。把分流的灰水用于景观及园艺的绿化用水。

9 绿色建筑设计带来的益处

外表上，作为绿色设计方的结果――绿色建筑和传统建筑看起来都一样。但是作为一个绿色建筑具有多项益处。

绿色建筑带来的有形好处：

①绿色建筑消耗的水比传统的建筑少30-40%；

②绿色建筑消耗的能源比传统的建筑少40-50%；

③增加住户的额外收益比传统的建筑多10-15%；

④减少建筑物的设备和系统的初始投资。

绿色建筑带来的无形益处：

①增强绿色企业形象；

②提升环境的健康；

③增强住户舒适性。

通过绿色建筑设计，绿色建筑增加的建设成本可以在3-5年内回收。

10 结论

当今时代，能源危机成为社会关注的主要问题。绿色建筑设计很好的解决了这个问题。绿色建筑设计基于建筑消耗最小的能源而进行优化设计。

在今天的时代，人类的生存和发展对环境的影响越来越重要。绿色建筑必将成为时代主流，绿色建筑设计是未来可持续发展的唯一途径。

参考文献：

[1]Boon Lay Long.Green plot ratio：an ecological measure for architecture and urban planning[J].Landscape and Urban Planning，2003，Vol 63.

[2]Liu Jian，et.Project sustainability management in China’s hydropower development[J].World Water&Environmental Resources Congress，2006.Omaha.USA，2006.

[3]唐静.绿色管理的经济学分析[J].经济社会体制比较，2006（1）.

[4]高红等.建筑施工项目经理素质评价研究[J].河北建筑工程学院学报，2008（11）.

第3篇：绿色建筑被动式设计范文

“自维持建筑”的技术是以建筑节能技术为基础的，以其“完全独立运转”的特点区别于一般的“可持续发展建筑”“绿色建筑”或“低碳建筑”等概念。在研究节能环保建筑发展历史的过程中不难发现，可自维持建筑的理念比可持续发展建筑理念先行。这种雏形的建筑可持续理论的先行性也正突显了最初建筑师对于节能的理想化和绝对化设想。所以，当“自维持技术”在微型建筑上使用时，要求其达到的首要目标即为实现脱离市政管网下的建筑运转。首先是根据微型建筑的具体用途计算耗能（E1），通过获得太阳能、风能等能源（E2）以保证获得大于或等于微型建筑的耗能，即E2≥E1。使得微型建筑在完全脱离市政管网的能源支持下，亦能独立完成正常生活运转。其次是在设计过程中尽可能地减少建筑耗能（E1），增大建筑自维持的可行性。具体而言，自维持的技术策略分为三方面：a)用电和采暖制冷自维持；b)用水自维持；c)排污自维持，主要包括生活污水处理和生活垃圾处理两方面。

2小型建筑自维持的技术策略

2.1用电及采暖制冷自维持技术建筑供给使用需满足人对于基本用电、供暖的要求，不同建筑根据功能和使用环境产生的能耗也有所不同。由于自维持建筑强调能源可持续性，要求使用清洁能源，目前较成熟的清洁能源一般采用太阳能、风能或生物能（如沼气等）等。太阳能作为一种最为普遍且最为成熟的清洁能源一直被优先利用，中国也是太阳能资源十分丰富的国家，2/3国土面积年日照在2200h以上，年辐射总量大约在每年3340MJ/m2～8360MJ/m2，相当于110kg标准煤/m2～250kg标准煤/m2[2]，所以太阳能利用具有广阔前景。对于微型建筑来说，采用太阳能供能的技术也较为普遍且成熟。从能源利用角度来说，太阳能集热板和太阳能电池板具有储能率高、利用率高、可行性强等特性。微型建筑据利用太阳能的方式可分为两类：主动式太阳能建筑和被动式太阳能建筑。a)主动式太阳能建筑是通过集热设备将热量传入建筑物内分配使用，对太阳能的利用高，功率大，便于控制，但需要设备投入并占用室外空间。其中利用太阳能主要分为发电和集热两方面。目前中国国内性价比较高的太阳能发电技术主要为光伏技术，主要依靠太阳能光伏发电方阵来实现。太阳能发电技术与微建筑结合时一般有两种方式，见表1；b)被动式太阳能建筑被定义为不通过传统采暖方式和主动空调形式来实现舒适的冬季和夏季室内环境的建筑[3]。被动式太阳能技术是一个抽象概念，可以被许多具体技术策略与技术手段来实现。比如被动式自然调节可以分为被动式太阳能采暖、被动式降温、天然采光与自然通风这四方面[4]，而后每一个方面下又有更为细致具体的技术手段支撑。被动式太阳能建筑的采暖方式主要有直接受益方式、新型集热墙的使用和应用多种供暖或降温措施，如以水为媒介的蓄热器，或采用对流式散热等[5]。对于微型建筑来说，完全依赖主动式太阳能来供给采暖、制冷是不经济的，这不仅要耗费过多的设备费用，也不符合生产过程中的可持续生态要求。故要实现建筑采暖制冷自维持应一方面在设计上尽可能利用被动式太阳能，微型建筑可通过调整建筑朝向，选择适当建筑材料（最好是在当地产出的材料），巧妙处理建筑的空间和形体，进行合理建筑构造设计使建筑物自然地应用太阳能供暖、采光并维持建筑能耗。综上可知，主动式和被动式太阳能利用方式应在自维持微型建筑中综合运用，利用先进技术手段和绿色设计理念，合理利用每一束可利用的太阳光，必将创造出更加节能、环保的建筑空间[6]。

2.2用水自维持技术微型建筑用水自维持的水源主要来自雨水或附近水源（如江、河、湖、海等，具体情况适建筑周边环境而定）。雨水净化是目前微型建筑自维持用水最常用也是最容易的措施。微型建筑可以采用坡屋面集水或独立装置储水方式，独立雨水收集系统根据初期弃流后的雨水水质情况和实验结果，采取雨水-雨落管-初期弃流装置-贮水池-泵-加药装置-滤池-中水-消毒装置-中水的处理流程，其出水可满足CJ25.1-89生活杂用水水质标准[7]，该水可用作灌溉、冲厕、拖地等杂用。生活杂用水经过特殊专业处理后才能供给生活用水，以煮饭、洗澡、饮用。

2.3排污自维持一般排污包括生活污水处理、生活废料处理两方面。一般生活污水包括厨房炊事用水、沐浴、洗涤用水和冲厕用水，其特点有三：a)冲厕水中含粪便，是多种疾病的传播源；b)生活污水浓度低；c)生活污水可降解性较好，适用于厌氧硝化制取沼气。根据以上特点，生活污水一般处理方法有：生活污水净化池技术、无动力多级厌氧复合生态处理系统、土壤渗滤生态处理系统。其中，生活污水净化池技术由于净化池后期维护成本较高，需要每年精心管理、清洁。另外，土壤渗滤生态处理系统针对土地较少情况提出，对土地特性有一定要求。因此微型建筑中应首先考虑无动力多级厌氧复合生态处理系统。即针对独户或联户生活污水的处理，基本形成一套成熟的厌氧处理与生态床相结合的处理方法。生活废料生活中产生的可降解和不可降解的垃圾，可降解一般采取回收利用，不可降解垃圾则一般归置到城市不可降解垃圾进行统一处理。

2.4具体小型自维持案例分析近年来，国内外建筑师将自维持理论和技术运用于构思或实践，有了诸多微型自维持建筑的概念模型或实践案例。如JoseManuelPequeno设计的“可搬运的游客塔”、伦佐•皮亚诺设计的“第欧根尼”小屋，及东南大学设计的铝合金太阳能小住宅“未来屋111”等，均在不同程度上实现了建筑在供水、用电、排污等多方面的自维持。现具体就一个实际建造案例介绍如下。“第欧根尼”小屋[8]由著名建筑设计师伦佐•皮亚诺（意大利）设计（见图1）。造价约1.72×104英镑（约合2.64×104美元）。主体为木结构，外墙是一层铝板。长3m，宽2.5m，屋顶是三角形，最高处是3.7m。室内面积为6m2，空间包含了起居室、厨房和卫生间。囊括食宿、办公、排泄、沐浴、储物等功能，空间设置合理，环保节能。房屋可以依靠太阳能和雨水实现自维持，屋顶一侧铺设太阳能板，利用太阳能转化为的电能可足以维持厨房和起居室的用电；生活用水由雨水供给，屋子地板下铺设雨水采集系统和净化系统，以此解决生活用水问题，且造价相对低廉，故此案例对于一般意义的微型自维持建筑具有一定参考价值。

3结语

第4篇：绿色建筑被动式设计范文

关键词：居住建筑；被动式节能；设计；散热通风；遮阳

随着我国社会经济建设步伐的不断加快，城市住宅建筑数量日益增加，能源消耗问题也日益加重。然而，我国是一个资源相对缺少的国家，但是建筑业的高能耗更加加剧了我国资源短缺的问题。被动式节能是指通过利用自然气候资源的生态建筑设计原理，赋予建筑本身节能自然特性而实现的建筑节能，因而更为绿色环保，因此，推行建筑被动式节能成为了建筑业减少资源消耗的头等任务，这样不仅可以缓解我国资源短缺的问题，还可以适应社会的发展主题，保护环境，做到可持续发展。

1 工程概况

某居住建筑工程，总建筑面积约1.5万m2，为3座7层的公寓楼，南北向错列布置，由连廓和门廊围合成独立组团。公寓底层架空布置自行车停放、管理和设备用房等，2至7层为公寓住房。

2 被动式建筑节能设计应用技术

根据本工程所在地属于夏热冬暖地区和本工程的特点，外墙保温不是建筑节能的重点，建筑的遮阳、散热通风更重要。根据调查研究表明：“在夏季外门窗关闭，既不透风又不开空调时，即便室内温度在26℃左右人也感到闷热，室内舒适性差。而在自然通风状态下，只要室内温度不超过29℃，相对温度不超过80%，都会感觉比较舒适。”根据这一舒适度的需求，被动式节能设计更强调的是依靠自然手段来维持室内的热舒适度，因地制宜的利用周围环境，对建筑形态和规划设计使朝向合理布置，加强自然通风来调节微气候的环境，对改善室内外环境的舒适度有着重要的作用。通过建筑遮阳及隔热，阻止大部分太阳辐射进入室内，使室内形成较均匀分布的温度场，从而改善室内的舒适度。因而示范公寓建筑节能设计以自然通风为主，并从建筑节能的经济性、地方性和阶段性出发选择节能技术。

3 通风设计

3.1 总体规划通风设计

建筑室外环境对居住的舒适性有着重要的影响，为充分自然通风，示范公寓在规划布局时考虑了日照、朝向及间距因素，结合西侧道路及用地边界走向，采用南偏东6°，南北交错布置建筑。

根据该地的气候条件，通过CFD软件模拟分析来优化建筑设计，将南向较长的3#分为东西两部分，由通透连廊连接、通透处与北侧出入口相对应，在布局上从组团东向方向打开缺口，引进夏季东南风，再结合底层架空，使组团内形成穿堂风，强化了组团通风效果，改善了组团内的微气候。在东南风吹入时。组团内风速较大，分布均匀，在迎风和背风面形成了正压力区和负压力区，将3#楼设计为东西两部分并由通透连廊连接后，南侧负压力区风速分布较均匀，这为室内自然通风创造了良好条件。

3.2 建筑平面通风设计

建筑单体设计是否合理，对节能效果起着重要的作用。通风南北向布局，南面为主，平面设计中采用外廊和内廊单元拼接，以外廊单元为主，尽量缩短内廊长度，改善公寓的自然通风效果。同时3#楼通过通透连廊增强了宿舍的通风效果。同时通过对公寓自然通风效果进行模拟分析，入户门关闭，外侧高窗和阳台打开时的室内气流分布图中，在低处（1.0m）从房间中间吹过的风速有所减弱，而该区域正好处于活动区域；而在高处（2.3m）外窗和阳台门窗之间形成对流，从床铺上方经过后由高窗流出，这样的气流分布状态有利于学生的学习和休息。

3.3 建筑立、剖面通风设计

在立面设计中合理处理外墙凹凸，减小建筑外表面积，控制建筑体形系数，同时合理设计外门窗的数量和位置，控制窗墙比面积。顶层结合斜屋面设置闷顶层，并结合立面设置一定数量的带百叶通风老虎窗，使闷顶层空气流通，从而降低了夏季顶层宿舍温度，改善了室内热环境。

4 遮阳设计

4.1 建筑遮阳设计

遮阳是减小太阳辐射得热的最有效手段，公寓采用内廊与外廊相结合，外廊为主，同时宿舍外侧为卫生间与阳台，并在卫生间上采用可调节遮阳百叶。因此宿舍南北两侧的走廊、较大的外挑阳台可以看作是下层房间的水平遮阳，可起到良好遮挡阳光直射的作用。

4.2 节能门窗及遮阳技术

单层玻璃的保温性能不如中空玻璃，但南方地区建筑节能以隔热为主，而外挑的大阳台起到了很好的作用。示范公寓中的外走廊和出挑2.5m阳台起到遮挡阳光直射的作用，都具有很好的遮阳效果。

通过动态模拟能耗计算软件DEST模拟了有、无阳台遮阳等措施对建筑能耗的影响，台遮阳等措施对建筑能耗的影响，通过DEST计算软件模拟了在阳台遮阳下采用单层玻璃和中空玻璃对建筑能耗的影响，结果表明：遮阳措施可以有效的隔断阳光辐射，避免夏天过热，对全年冷负荷指标下降起到显著作用，起到了良好的节能效果。同时在外走廊和阳台遮阳下，传热系数更小的中空玻对建筑能耗的影响不大。虽然中空玻璃降低了透过玻璃的传热量，但当室内温度高于室外温度时阻碍了室内的散热，反而增加了夏季空调能耗，因此在采取了较好的遮阳措施后使用单层玻璃是可行的，同时也节省造价。卫生间可调镀膜玻璃百叶塑钢窗热工性能指标如（表1）所示。

表1 建筑节能外窗热工性能指标

5 保温隔热设计

对于夏热冬暖地区而言，节能设计时主要强调外墙、屋面和门窗的隔热性能以及自然通风和遮阳措施，而建筑能耗约30%由外墙传热所消耗，因此提高建筑物围护结构的节能设计是建筑节能的重点之一。

5.1 西外墙双墙隔热设计

示范公寓南北外墙及东山墙采用200厚砂加气砼砌块。针对西晒问题在西山墙处采用带空气间层的双层墙体构造（100mm+100mm厚双层砌块，带100厚空气间层），由此形成加气混凝土自保温节能体系。检测结果表明：西墙内表面温度比同材料同厚度的单一外墙低2-3℃。同时传热系数也比厚度的单一外墙低了很多，热工性能指标如（表2）所示。

表2 建筑外墙热工性能指标

5.2 节能屋面保温隔热技术

示范公寓采用倒置式屋面保温隔热系统，在屋面防水层上铺设40厚绝热挤塑聚苯乙烯泡沫板作保温隔热层，可有效阻隔和延迟热量的传入。保温板上做40厚细石混凝土保护层（配钢丝网片），为屋面提供有效而持久的保温隔热性能。斜屋面处采用双层板结构，再加上斜屋面设置一定数量的通风百叶老虎窗，使闷顶层空气流通，从而降低了夏季顶层宿舍室内温度，改善了室内热环境，起到了很好的节能效果。热工性能指标如（表3）所示。

表3 建筑屋面热工性能指标

6 结论

综上，居住建筑的被动式节能设计不是一项简单的系统工程，它涉及到通风设计、遮阳设计等多方面的工程问题，并且此设计主要以自然通风、遮阳、隔热为主。因此，为了做好设计的工作，必须要充分了解环境现状，而且还要严格把好节能设计关，监督好施工节能用材关，当然也要具体问题具体分析，从而顺利完成被动式节能设计工作。

参考文献

第5篇：绿色建筑被动式设计范文

目前,人类面临能源短缺和环境恶化两大问题,而这两者又紧密联系,由此带来的气候变化已成为21世纪全球经济发展所遇到的巨大挑战之一。建筑作为人类文明最重要的产物,耗费了地球约50%的资源,建筑业已成为最不可持续发展的产业。而在今后50年的建筑设计和建造中,还将有大量的建筑维系着过去5000年的模式,因此,探索建筑的可持续发展模式已成为建筑学发展的迫切需要。

1生态建筑发展的历程回顾

20世纪60年代,保罗把生态学和建筑学两词合并为Arolo-gy,提出了著名的生态建筑(绿色建筑)的理念。20世纪70年代,石油危机的爆发,使人们清醒地意识到,以牺牲生态环境为代价的高速文明发展史是难以为继的。耗用自然资源最多的建筑产业必须改变发展模式,走可持续发展之路。太阳能、潜层地热、风能、节能围护结构等各种建筑节能技术应运而生,节能建筑成为建筑发展的先导。1992年巴西里约热内卢联合国环境与发展大会的召开,使可持续发展这一重要思想在世界范围内达成共识。绿色建筑渐成体系,并在不少国家实践推广,成为世界建筑发展的方向。2001年设立了国际可持续能源解决方案奖金,对能效和可再生资源方面的项目进行资助,该奖金当年吸引了来自75个国家的1000多个项目的竞争,最终奥地利的林茨市获得10万欧元的资助。2001年7月,联合国环境规划署的国际环境技术中心和建筑研究与创新国际委员会签署了合作框架书,两者将针对提高环境信息的预测能力展开大范围的合作,这与发展中国家可持续建筑的发展和实施有着紧密关联。2005年3月在北京召开的首届国际智能与绿色建筑技术研讨会上,与会各国政府有关主管部门与组织、国际机构、专家学者和企业在广泛交流的基础上,对21世纪智能与绿色建筑发展的背景、指导纲领和主要任务取得共识。

2对于目前生态建筑发展的思考

2.1可持续发展的核心问题:节能与集约化发展现代人类所面临的环境危机与人类贪欲的过度膨胀相关。如果不抑制消费欲望,提倡过简朴生活,生态建筑技术再发展、城市道路再扩展,也赶不上过度消费所造成的对自然环境的破坏速度。所以,抑制贪欲,在生活方式上摒弃消费主义,提倡物质生活的适度,实现节能与集约化发展,是人类解决环境问题的治本之道。

2.2系统论思想的引入在建筑实践中,生态建筑的技术核心是环境控制系统（图略）它可分为三种类型:1)被动式系统(从建筑的构形及其与周围自然环境的关系入手);2)主动式系统(即建筑的机电设备系统);3)建筑管理系统(主要指建筑智能化系统)。在三种类型中,被动式系统处于优先的位置。因为被动式系统本身不消耗能源,它只是对环境进行有选择的吸纳和排斥,保证建筑在低能耗的状态下运行。被动式系统常关注建筑形体与环境之间的关系以及强调建筑围护系统的多功能性,杨经文先生把它称为“生物气候学”的设计方法。由于被动式系统本身不消耗能源,主要依赖周边环境,因此它常用于自然环境较为良好的区域。在环境较差的地区应考虑采用主动式系统。主动式系统消耗能源,依靠建筑机电设备有意识地营造建筑人工生态系统与周围环境融合,改善整体的环境质量。表现为人工环境自然化,常见于城市中的大型项目。主动式系统和被动式系统并不互相排斥,而是互为补充的。在高技生态建筑的成功案例中,大都是将两者混合使用来满足环境控制的要求。建筑管理系统(BuildingManagementSystem)是环境控制系统的神经中枢,建筑智能化系统是其最突出的体现和代表。美国智能建筑学会(AIBI,AmericanIntelligentBuildingInstitute)对智能建筑是这样定义的:“这样一种建筑:通过建筑的四个基本要素———结构、系统、服务和管理———进行最优化的考虑,从而提供一个效率更高与性价比更好的工作环境。”在高技生态建筑里,智能系统根据环境控制的各个参数,对主动式系统和被动式系统进行调控管理,减少对能源的消耗,减轻对环境的压力。

第6篇：绿色建筑被动式设计范文

1)建立主题化校园，更具有可识别性和认知性:抽象“智慧之眼，艺术源泉”的主题化校园，无论是从平面布局，建筑造型，色调材料，景观小品，都与主题紧密相关，具有高度的可识别性和认知性。2)书院制度的探索，营造特色书香氛围:书院是古代的一种教育机构，具有培养人才、研究学术、传播文化等多种功能。探索书院制度有利于我们发掘深层次的中国传统教育建筑形态和精神。书院建筑空间布局中最大的特征是院落，院落空间贯穿着从单体到整体的结构，是书院的空间内核。我们对传统书院的院落布局形态拓扑，使其成为校园的主要控制结构，打造明确的轴线和一进进的院落，营造适宜尺度的围合空间感。3)科学格网与自然脉络的整合:规划设计时，一方面最大限度地利用场地条件，集约与开发并重，充分发掘利用现有土地条件，提高土地利用率，形成科学而有序的格网结构。另一方面，打造自然动感的中央水系，营造活泼灵动的校园空间。4)绿色校园，打造低碳生活:设计中将积极考虑建筑架空层、雨水收集、太阳热水系统、光诱导措施等，通过主动和被动的绿色技术打造绿色校区。a．被动式绿色技术:通过采用被动式绿色设计技术创建安全、经济、舒适、可持续的绿色学校。最大限度地节约资源，保护环境和减少污染，为学生和教师提供健康、适用、高效的学习空间。因此，我们的设计原则是优先采用被动式绿色设计。b．主动式绿色技术:通过建筑造型，构造等达到的被动式措施是绿色技术的重点，同时，还将辅助一些主动的措施，比如光诱导，雨水收集，太阳能集热器等，共同打造绿色生态的目标。

2空间结构

校园以中心“艺术之眼，智慧之泉”为核心节点，与东侧校前礼仪广场和西部运动场两个大的开放空间形成中轴;建筑排布讲究院落布局，各教学楼以及宿舍楼围合形成大院落，行政办公楼位于整个校园院落中心，不仅成为整个校园的视觉焦点，同时也将校园大院落划分出四条景观通廊。

3功能分区

本校园规划由初中部及高中部两部分组成，其中部分资源共享，因此，规划设计中的功能组织将需要共享的建筑群居中设置，方便初中部及高中部共同使用，同时自然将校园分为两个校区。主入口设置在校区东侧，由东侧进入校园依次为教学区、生活服务区及体育运动区。创造出生动活泼的互动空间，并根据主次、动静、联系与分割等不同要素加以组织，使各区之间联系方便，又不会相互干扰(见图4)。同时，在有限的校园空间内组织自然园林及生态庭院，营建绿色生态的校园环境。

4交通组织

初中、高中两部沿主教学区及生活区各自组织环形机动车道，南北环路与操场看台东侧串联，既方便教师及外来车辆和后勤车辆的进出，又不会对校园的人流造成干扰，保证了校区内部步行系统的安全。校区内部以步行交通和非机动车交通为主。

5环境景观规划设计

校园总体空间组织上着意创造层次丰富、形式多样的空间形态，做到空间的相互渗透。规划沿东侧及南侧城市道路形成延续的建筑界面，突出城市门户形象，并通过教学区内建筑间距、架空底层、空廊等元素，或多或少的向校区步行空间和运动绿化场地敞开，与校园整体绿化和活动系统相互融合，在校园内形成内聚的空间形态，为学校师生提供充满活力、富有人情味的交流场所。

6风格塑造

1)尺度空间。注重人经过建筑时在活动中感受到的效果，在空间中流动，自由的欣赏建筑的方式。强调多层次的交流空间，为人的活动、停留、交往创造不同的尺度空间。校园内部则更注重步行视点上有关人的尺度的处理，通过体量之间的穿插组合、精确细致的立面划分、适度的比例推敲，营造丰富宜人的校园环境。2)屋顶形式。坡面屋顶的外形特征一直有一种魅力，而坡面的形式一旦用现代的语汇去解释，就会得到更多的可能性。传统的屋面形式在这里得到了拓展，与局部的平屋面相结合，或抑或扬，形态各异，趣味横生。与此同时，坡面屋顶能够解决平屋顶常见的渗漏、排水等问题，从节能角度出发，坡屋顶的热工性能也比平顶更有优势。3)建筑色彩。屋顶为浅灰色，铺地采用暖色调，形成以暖色铺地为衬、绿树丛中掩映淡雅精致建筑的整体色彩感受。4)材料使用。建筑外墙以面砖和高级涂料为主，局部使用金属、木材和玻璃幕墙，通过不同材料的统一搭配、形体的虚实穿插、高低错落，获得精致、细致、高雅、大方、富有识别性和时代气息的建筑群体。

7设计总结

第7篇：绿色建筑被动式设计范文

关键词：节能措施；建筑设计。

降耗节能是我国一贯遵循的基本国策，大力推广节能方针也是顺应国策和发展国民经济的重要战略。节能措施是绿色建筑设计当中的重要组成部分，也时时刻刻影响着人类生活和室内外环境的方方面面。分析建筑设计当中的不同的节能措施，可以从建筑中热量的平衡、通风系统的设计、建筑自然物的生态平衡、建筑水处理和建筑外墙设计等等几方面来看。

一、节能措施在建筑设计中运用的基本原则

建筑设计中的节能措施应当在充分满足建筑本身需求的情况下进行，建筑物节能设计应遵循的原则有以下几点：

（一）充分满足建筑需求原则

节能设计要在充分满足建筑的需求的基础上进行必要的改进，其中包括：满足建筑在不同方位、场所对显色指数度、色温、照的各种要求；满足空调舒适性所需风量和温度；对特殊建筑的工艺要求，例如娱乐场所、酒店、医院、体育馆等必需的设备用电，多功能厅、展厅等的电力用电以及工艺照明等。

（二）节省无谓能量消耗原则

节能的重点应放在节省那些没有必要的能量消耗上面。首先应当盘查出那些对于整体建筑物来说可有可无的能量消耗点，之后再探讨采取相关的措施来进行节能。诸如电能传输线路上的有功耗损以及变压器的功率耗损都是无谓的能量耗损，而对于照明量比较大的设备，应采取相关科学技术来降低其照明耗损。

（三）优选被动式节能原则

被动式的节能技术，即通过自然通风、采光等“天然”手段改进能源使用状况。被动式节能技术的运用可以体现在以下几个方面：

1、朝向：从外表上，很难看出被动式节能住宅与其它普通房屋的区别，比较明显的特征是：为了减少能源损失，被动式节能的房子在设计上会尽可能减少外墙面积，因此房屋南北朝向也很重要，这关系到能否更好地利用太阳能;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、墙体密封性：与一般住宅的区别主要是内部，这里没有暖气系统，被动式节能住宅是不需要暖气设备的。要保持室内温度，首先依靠很好的保温层和房子的密封性：尽量避开热桥，这从地下室开始到屋顶结束;为了对房子进行高效保温，还需要对门、窗进行特殊保温隔热处理。如我们的延安窑洞就是在山坡上挖洞作为房屋使用，墙体的保温和密封性非常好，这种建筑非常的节能。而里面的空气的温湿度是非常适合人体各方面条件。

3、通风性好：由于房子的密封性高，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。

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，被动式节能住宅比传统房子节能很多。

（四）考虑节能实际经济效益原则

节能的要求还应当考虑实际的经济效益，不能过度的为了节能而增加投资消耗，致使运行费用的增加，适得其反。反而我们应该做的是把节能的投资费用，在最短的时间内通过节能来对运行费用进行回收。

二、节能措施在建筑设计中的运用

（一）建筑设计的绿色节能标准

建筑设计要尊重大自然，保护生态平衡，节约自然资源和能源，最大限度地提高建筑资源和能源的利用率。要充分地利用太阳能、风能等自然清洁能源，减少环境污染。在满足了上述要求之后，节能措施还尽量要求有美感，有艺术感，创造一种亲切健康温馨的建筑风格。

（二）建筑中的热量平衡

建筑设计当中的热量平衡问题，是节能措施中关于能源的利用问题。建筑设计当中，要尽量减少建筑物中的能源散失，合理有效利用能源资源，不断地提高能源的利用效率使得真正达到节约能源的作用。在这其中，涉及到北方地区的采暖和南方地区的隔热问题，这两个方面耗能大，建筑的采暖和隔热问题是建筑节能的关键，所以，如何有效地做好建筑采暖和隔热的工作，如何有效利用这些能源，都是可持续发展的建筑设计当中要认真予以考虑的问题。

（三）建筑通风设计

中国的建筑能耗在通风方面的总量较大、比例较高、能效较低和污染也很重，所以成为影响可持续发展的重大的问题。建筑的通风不仅仅是解决单纯空间的换气而已，还包括建筑物室内的温度和湿度的调节。比如有些施工工厂内部的通风问题就尤为重要，要达到降温、采暖、吸尘、排毒和净化，要充分保证职工的身体健康。国内在技术和材料方面已经做了不小的研究。我们在这里以一个例子来说明：清华大学低能耗示范楼工程，该绿色建筑室内环境控制系统有限考虑被动方式，用自然手段维持室内热舒适环境。根据北京地区的气候特点，春秋两季可通过大换气量的自然通风来带走余热，保证室内较为舒适的热环境，缩短空调系统运行时间，而利用热压通风和风压通风的结合，根据建筑结构形式及周围环境的特点，在楼梯间和走廊设置通风竖井，负责不同楼层的热压通风。在建筑顶端设计玻璃烟囱，利用太阳能强化通风。此外，在建筑外立面合适部位设置开启扇，使得室外空气在风压通风的作用下可顺畅地贯穿流过建筑。

（四）门窗建筑节能的设计

在建筑屋面、墙体、外窗三大围护组成部分中，窗户的热工性能比较差，是影响建筑能耗和室内温度质量重点因素。当前我国公共典型的建筑维护结构，窗户的能耗约为屋面的四倍、墙体的三倍，大约占围护结构总能耗的40%到50%左右。减少窗户的人能损耗，增强窗户的隔热保温性能，是改善提高建筑节能水平和室内温度环境不容忽视的节能措施。

1、窗户保温效果的改善

使窗户的玻璃变为双层甚至多层，可以是内外层玻璃间形成封闭的空气层，以至改善窗户的保温效果。目前在国内绝热性好的塑料窗，强度比较高的钢塑复合窗等逐渐的发展应用，而因为窗框通常选用的钢材目前还存在的结露以及冷桥的问题，还有待进一步的改善。

2、控制窗墙比

确定窗墙面积比需要综合考虑诸多的因素，其中最重要因素的是不同地区室内采光设计标准、季风影响、窗开窗面积冬、夏季日照情况以及室外空气温度外与建筑耗能等因素。通常普通窗户(包括其阳台门的透明部分)比外墙的保温隔热性能要差很多，窗墙面积比越大空调能耗和采暖也越大。所以从建筑设计节能的角度出发，限制窗墙面积比是不容忽视的。

3、降低冷风渗透

在我国通常门窗、尤其是钢窗的气密性过差，在热压和风压的共同作用下，冬季通过门窗缝隙屋外的冷空气进入室内增加了供暖耗能。在增强门窗的制作质量的前提下，在门窗上加设密封条是增加门窗气密性最重要的手段之一。而密封条的要求是价格适中、经久耐用、镶嵌牢固严密、使用方便、弹性良好。这可按照各种门窗的具体实际情况，而采取相应的门窗密封条，如塑料条、橡胶条以及橡塑结合的密封条，密封条形状可为片状、刷状或者是条状，固定方法可以钉结、挤紧或者是粘贴，当然有些还可以制作成禽状，在门窗接缝处挤压待成型后加以固化。

（五）建筑外墙设计

建筑结构外墙设计要实现自然采光和自然的通风要求，减少对于电器的依赖，要努力提高室内环境的热稳定。要利用好的外墙材料，采用更好的隔热砖代替粘土砖。在遮阳方面，可以使用轻便的可调节的遮阳设备来抵御夏季太阳的直接的辐射，同时在冬季也能够调节以便于采光。

（六）建筑的水处理

第8篇：绿色建筑被动式设计范文

[关键字]太阳能 被动式 主动式 一体化

[中图分类号] TU237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-265-1

为了节约和有效地利用现有的资源，人们不仅加大了可再生能源的开发如：太阳能，风能，水能，在建筑上也提出了“绿色生态建筑”的设计理念。覆土、蓄热墙、太阳能设备等外形的节能建筑便应运而生，并在建筑设计和节能设计上被充分考虑进去。

1 被动式太阳能建筑

在建筑物的策划、建造等活动中，太阳能建筑包括主动与被动利用太阳能的建筑。从技术发展可划分三个阶段：被动式太阳能建筑，主动式太阳能建筑以及太阳能一体化建筑。

1.1 被动式太阳能建筑设计概述

被动式太阳能建筑围护结构主要具有较大的热阻，基本工作机理就是所谓的“温室效应”。

1.1.1 被动式太阳能建筑的形式

被动式太阳能建筑根据利用太阳能方式的不同分为以下几类：

（1）直接受益式：这种方式是让太阳光透过透光材料照射到起储存热能作用的内墙和地板，到夜晚，储存的热量通过对流辐射和热传导被释放，使房间在夜晚也能保持一定温度。

（2）集热墙式：主要是利用南向垂直集热蓄热墙将吸收采光面的阳光通过传导、对流等方式，将热量送至室内。

（3）附加阳光间式：简单的说就是直接受益窗和集热蓄热墙式的综合，实际上是房屋主体南面附加的一个玻璃温室。

（4）蓄热屋顶池式：该方式蓄热物质放在屋顶上，其上设有可自由开闭的隔热盖板，兼顾冬夏，具有冬季采暖和夏季降温的功能，主要用于夏季较热、冬季不太冷的地区。

（5）组合式：根据各被动式类型太阳房优缺点不同，任意组合两种或两种以上的太阳房，可形成互为补充的、更加有效的采暖系统。

1.1.2 建筑平面和形体设计

被动式太阳能建筑房平面设计的关键是既能高效利用太阳能，又能达到经济合理的目的。对于住宅房来说，使用功能的不同温度要求也不同，因此应根据需求来设计。如：卧室、客厅尽可能设计南向以获取阳光，厨房、储物间等对温度要求不高的应尽可能北向，从而有利于房屋的整体保温。建筑形体在综合考虑集热和耗热基础上，应尽可能的沿东西方向展开的矩形平面设计形式，墙面应避免出现凹凸变化，确保建筑的简洁。

1.2 主动式太阳能技术

主动式太阳能技术主要指热能使用技术。主动式太阳能建筑构造较复杂，工作原理通过高效集热装置获取太阳能，利用风机或盘管将热量送入室内采暖或加热。实际应用中最为常见的是太阳能热水器系统，主动式太阳能系统图如图。

2 主动式太阳能与建筑一体化研究

2.1 太阳能集热器分类及工作原理

太阳能集热器性能是衡量太阳能热水系统的重要标志，按照工作原理可划分为：（1）板管式热水器：涂层的吸热板通过吸收透过玻璃盖板的阳光，一方面向四周散热，一方面将热量作为有用能量输出。（2）真空管热水器：吸热体与玻璃管中间保持真空层，有效避免了传导和对流热损失，并且通过吸收涂层红外发射率，降低了吸收板的热损失。（3）闷晒式集热器：是太阳能热水器最初的形态，通过太阳照射在闷晒盒，使得盒内塑料或者金属的盛水胆的水被加热。

2.2 太阳能热水器系统的应用调研分析

太阳能热水器系统与建筑结合的系统根据形式可划分为：（1）整体式太阳能热水系统：该系统结构较为简单，运行安全。特点是集热器与蓄热水箱合二为一。（2）分体式太阳能热水器系统：主要是太阳能集热器与蓄水箱分开，安装附属能源设备来控制各个时段的用水，充分发挥太阳能集热器的热效率。

3 太阳能建筑一体化建议

3.1 一体化的现状及原则

目前我国太阳能热水系统主要用于家用，还存在不少问题：从视觉角度，房屋在建筑设计形象大多不协调，影响建筑美观；从产品角度，太阳能产品构件化、规模化、标准化程度较低，部分还存在安装安全缺陷；从设计角度，太阳能热水器设计过程大多缺少建筑师结构师参与，缺乏通用设计图集和应用技术规范。

因此太阳能与建筑结合要根据以下原则：在外观上，实现太阳能集热器与建筑协调统一；在结构上，确保建筑物的承重、防水等功能前提下，综合考虑太阳能的抵御外界能力，合理安装太阳能；在管路布置上合理布置管路，各管路留出在建筑物中的通口；在系统运行上须具备可靠、稳定、易于安装、维护尽量实现系统的智能化。

3.2 不同层高的选择方案

（1）多层住宅解决方案：首先单台一体式热水器小区集体安装；其次为联集管等分离式热水系统；最后阳台或者南立面壁挂式系统。

（2）小高层住宅解决方案：当水压可至屋面，首选在小区集体安装单台一体式热水器；其次联集管式热水系统或其它分离式系统；最后选用阳台或南向立面等壁挂式系统。

（3）高层住宅：对于从顶层往下1-7层，若水压充足，可选用单台一体式热水器或壁挂式系统；中间楼层可选用壁挂式分离热水系统；底部采光不好部分可选用分离式热水系统。

4 结语

太阳能资源作为一种清洁的可再生资源，有着巨大的市场潜力。通过本文研究得出以下结论：

（1）几种被动式太阳能建筑形式中，阳光间式不仅造价适中，且维护简单，因此具有广阔的市场空间。

（2）对比几种太阳能集热器，真空管集热器具有明显的优势，可大面积在全国推广。

（3）和谐、结构安全、系统稳定是太阳能建筑一体化的原则，分离式太阳能系统适用于任何一种层高的房屋，是未来的发展趋势。

参考文献

[1]王长贵， 郑瑞澄等著.新能源在建筑中的应用[M] .北京：中国电力出版社，2003（1）：74-80.

第9篇：绿色建筑被动式设计范文

1.1可以有效提高城市居民的生活质量

我国经济与城市建设的不断进行，使得在我国的多数城市建设中，建筑设计中出现重规模而忽视环保的问题。城市建筑设计如果不考虑环境因素，就会导致环境保护的破坏，还会加大能源的浪费。随着城市发展向现代化和智能化的方向发展，在建筑设计中合理的加入一些生态设计元素，会极大的减少居民生产和生活对于环境和能源的破坏，最终实现居民生活质量的切实提高。

1.2可以大力促进城市的经济发展

城市发展的重要规划包括城市经济发展，可以说是城市实现可持续发展的必要因素。要想冲破城市的固有规划和建设的束缚，使城市建筑的设计能够有效的推进与经济增长、环境保护和保护能源之间的有效统一就要加快生态建筑的发展，通过生态建筑的建设来实现城市经济的快速发展。

1.3可以实现城市的健康发展

生态建筑的设计可以实现生态、环保和节能的设计理念的有机统一，从而能够有效保证城市持续健康发展目标的实现。要实现城市环境和能源资源分布的平衡，就要在生态建筑的设计中严格按照城市发展的全面情况进行系统设计。作为一名合格的生态建筑设计，必须能够有效的促进市民的健康，推进教育的不断发展，要在重视城市的生态环境质量和能源的使用情况下来推动城市的健康发展。

二、建筑设计生态化的未来发展趋势

我国环境问题的不断加剧使得倡导和推广生态建筑成为了今后的必然趋势，这是建筑设计生态化的未来发展趋势。生态建筑发展方向包括原生生态建筑和运用新生态技术提升建筑生态化。原生生态建筑多数选取自然的采光和通风形式，在原生生态建筑中人们能够自觉运用本地建筑材料及建筑技术，还能充分考虑所在地的气候条件，对于自然环境还是比较敏感。建筑的本质应该是强调回归自然，建筑师在对原生生态建筑进行研究时，要运用新的生态技术来提升建筑的生态化。建筑师要利用新的技术来改造建筑的环境，实现具备生态化的能源与材料的循环过程的自我控制与优化。具体来说，建筑设计的生态化发展趋势可从能源利用、材料运用和自我调控三个方面进行把握。

2.1能源利用

在建筑设计中要尽量采用永不枯竭的太阳能、风能及热能等能源。设计建筑使之生态化，利用面积较大的玻璃用于建筑屋顶，用以回收太阳能产生的热量，经由一些手段处理后，可以将其转化成为其他能源用于建筑热源供应和照明。还要应用环保节能技术，建筑设计的生态化强调建筑本身的节能环保，这样能够有效降低能源的使用，提高能源的利用和优化使用，所以一定要选用相应的措施来完成资源消耗和能源再生的转化。

2.2材料运用

要实现建筑设计的生态化，在材料的运用方面就要选用可以更新、改造及再利用的可再生资源，以有效实现建筑材料的循环使用。要通过运用建筑所在地的本地资源，来实现本土生态建筑的低成本建设。建筑材料的选取要选用生态性的建筑材料，这可以有效的实现在材料生产使用及废弃和再生循环整个过程中与生态环境的协调融合，以最低的能源消耗和最小的环境污染来完成最高的材料利用和循环再利用。

2.3自我调控

生态建筑设计主要分为被动式和主动式的自我调控。被动式的调控要借助建筑本身的结构和组件，在对建筑的门窗和阳台进行遮阳处理时要建立起适宜的生存环境。被动式的调控是为了解决传统建筑，能够实现对建筑环境的关注，还能实现对现代建筑设计理念的深刻理解。通过自我调控来指导建筑设计生态化的建设。目前，国外的住宅建筑师通过选取玻璃暖房及相应的构造形式实现了建筑的保温和隔热效果。可以说主动式的调控则是现代建筑设计生态化的最大成就，使得计算机技术在建筑设计中得到了的应用，实现了计算机技术与设计师外延思想的有机结合，使得建筑设计生态化发生了一次技术性的革命。建筑设计师还可以经过主动调控把建筑生态的设计进一步的精细化、准确化和严密化，这样能够实现建筑设计生态化和建筑构造、物理及现代计算机技术的有机融合。

三、结束语