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摘要：建筑环境质量、建筑节能减排以及地域文化传承问题的妥善解决才可以促进人类居住环境的可持续发展。而被动式建筑设计技术的应用能够以建筑所在地的地域气候和资源环境条件为基础建设超低能耗建筑，以实现人居环境的可持续发展。因此，文章基于被动式设计原理的研究，进一步分析被动式设计的关键技术，探讨了被动式超低能耗建筑设计基础及具体应用，以促进地域建筑的可持续发展提供理论支撑和解决途径。
关键词：被动式；超低能耗建筑；设计基础；实际应用
建筑环境的质量、建筑环境节能的较少排放等问题涉及了人类可居住环境的可持续发展。目前公认的比较好的可以实现人类居住环境可持续发展的方式就是运用被动设计建筑技术，这在一定程度上能够较好的适宜地域气候和减少资源环境的损耗。被动式节能耗建筑是结合了环境要素以及建筑的缺陷，提出的能够满足温度舒畅以及绿色建筑等标准的理念。
一、被动式低能耗建筑设计概述
1.1设计理念的提出
（1）被动式低能耗建筑设计是20多年前由美国建筑师巴鲁克?吉沃尼最早提出。这种设计方法对建筑设计和原材料的要求都比较高，其最终目的是尽可能减少能源消耗，并与建筑周围的气候因素、建筑设计及结构特点相呼应。
（2）被动式低能耗建筑设计通过最大限度地利用太阳能等自然能源，为建筑的使用者提供较为舒适的居住和工作环境，它倡导的是绿色环保、节能减排的新能源建筑理念，不用或少用采暖和制冷的传统建筑设备系统，符合时代发展的潮流。广义的被动式低能耗设计涵盖的内容较多，本文主要研究的是建筑过程中的被动式低能耗设计。它主要针对建筑设计本身而言，需要考虑日照、热工性能、建筑通风等方面，以体现其有机结合的设计方法。
1.2设计特点。
被动式低能耗建筑设计不受地区气候影响，是当今世界上较为先进的节能建筑类型，因此也被称为低能耗建筑或零能耗建筑。其特点是：能耗低，是普通建筑的10%左右；其低能耗技术主要通过高隔热、隔声、密封性强的建筑外墙，并充分利用太阳能等自然资源、地源等可再生能源实行被动采暖和制冷；与普通建筑相比，经过被动式低能耗设计的建筑可节能90%左右，这将成为未来节能减排的重要途径。
二、被动式超低能耗建筑设计基础与应用
通过理论实际的结合建筑气候学、建筑环境已经建筑学等不同学术范围的基本理论层次，并通过科学的实验检测、理论解析、设计优化方案以及示范工程。得出了建设室内适合人体冷热舒适的自身需求以及室外大气气候的详细表征方式方法。探讨得出了低损耗建筑设计技术的气候分析方式和气候分区规律。通过实验得出被动式的太阳能源采暖和家用蓄热通风计算方式以及降温方法。逐渐形成了一个完善的低能耗设计理论体系，在我国西部大部分地区得倒了很好的推广和实际作用，从而为人类居住地域的可持续发展性奠定了结实的基础和解决的方式方法。
2.1被动式设计技术的应用
上文中简要分析了被动式设计技术的原理，在被动式超低能耗建筑设计中，应当应用被动式设计技术，例如太阳能采暖、自然通风等。我国被动式超低能耗建筑设计在众多地区有着良好的应用，例如山西、宁夏等西部地区就建立了被动式超低能耗建筑示范工程，其节能环保效益良好，建筑结构安全可靠，同时能够展现和传承西部地域传统文化和风貌。
2.2建筑环境气候分析
建筑与环节能够有着密不可分的关系，对于被动式超低能耗建筑设计来说，应当充分考虑气候环境对建筑的影响，以此来尽可能降低建筑能耗。明确室外气候环境与室内微气候环境之间的关系是被动式超低能耗建筑设计的基础，就目前来看，众多建筑设计人员都具备扎实的环境气候知识，但在具体的设计实践中，受限于定量其后计算方法和分析工具的限制，往往应用效果不十分良好。
当前环境气候分析方法主要包括两类，分别是图像影响分析方法和表格分析方法，这两类方法能够从不同角度对人体热舒适性环境气候进行分析，但需要注意的是，我国幅员辽阔，各个地区气候环境差异性十分明显，因此，有必要建立一套适用于我国环境气候特征的分析体系。
上文中提到，环境气候分析的关键在于明确室外环境气候对人体热舒适度和室内微气候环境之间的关系，相较于主动式设计方式来说，被动式设计难以对室外气候与室内微气候进行预测，需要以室外气候波动规律来进行调节。人体热舒适度是建筑热环境建设的标准控制指标，以此为基础来描述人体热舒适和空气性质形态，因此对环境求的分析应当以环境温湿度分析得出的有效温度为指标。以焓湿图为底图，将有效温度作为变量可以建立建筑环境气候解析图，得到有效温度，以此来展现室外气候环境和室内人体热舒适度，并的得出二者之间的距离，从而指导被动式超低能耗建筑设计。
2.3建筑室外气候的精细化表征方法
被动式超低能耗建筑建立气候分析技术首要触及的基础疑问便是，由人体舒适度以及建筑环境角度出发，针对室外气候特征描绘精确的数字，这也是低能耗规划优化的必要条件。相比于数值模仿和理论剖析，中国对建筑节能范畴研究的气候参数，远远不及发达国家的水平。其中以2005年为分水岭，在2005年之前我国对室外气候参数的研究往往停留在稳态核算的层面，逐月、逐日的数据平均下来就可满意基本实际的要求，同时数据掩盖台站相对比较少，1980年后一直没有更新，而且建筑能耗劳的精细化逐时数据一直都是空白的，这变成制约建筑节能领域成长的瓶颈。2005年，随着我国精确核算逐时能耗的动态规划办法被标为国家标准，研制精确描绘建筑室外典型气候逐时改变特征的气候年数据变成建筑节能的首要问题。
三、西部被动式超低能耗建筑设计实践
快速的城镇化进程中，西部地区建筑环境恶化、建筑能耗骤增、地域建筑文化失传的现象愈来愈严重，运用被动式技术设计创建与西部不同自然和社会条件相适宜的，既具有地域特征、又节能节地、且满足热环境质量并富有现代气息的绿色建筑模式和相应构造体系，以推动西部地区人居环境的可持续发展，这也是国际地域建筑学的热点和前沿问题。近10年来，研究团队运用现代建筑环境科学的原理和方法，在诠释中国传统民居生态建筑经验，分析地区气候资源和环境条件的基础上，提出了“着力改善围护结构热工性，优先发展被动式技术，然后以主动式设备系统做补充”的地域超低能耗建筑的“层次”设计原则，并在陕西、宁夏、四川等地区设计建造了结构安全、功能便利、气候适宜、成本经济、环境舒适、节能生态、且具有地域风貌的超低能耗示范工程。对建成建筑的实验测试与调查评价显示，示范建筑均达到了在非采暖空调状态下满足当地居民的基本热舒适需求，实现了“零”能耗建筑示范，这种工程示范起到了对被动式低能耗建筑良好的推广作用。
结语
综上所述，被动式超低能耗建筑设计的应用对于促进人居环境的可持续发展有着积极的意义，在应用的过程中，应当合理分析气候环境，明确室外气候与室内微气候和人休热舒适的关系，实现室外气候的精细化表征，积极应用被动式设计技术，在保证建筑质量的基础上，实现环保效益，节能效益，实现地域文化和风貌的传承。
参考文献
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