被动式建筑设计理念图解
被动式太阳房
经济问题
01
初期投资高
被动式太阳房的初期投资相对较 高，需要大量的资金投入进行建 设和改造。
02
运营成本不确定
03
经济效益不明显
虽然被动式太阳房的运行成本较 低，但长期运营成本仍存在不确 定性，需要进一步评估和核算。
由于被动式太阳房技术尚未完全 普及，其经济效益可能不明显， 需要更多的实践和验证。
技术难题
技术成熟度
被动式太阳房技术尚未完全成熟，仍存在一 些技术难题，如热能收集和储存、热能转换 效率等。
设计与施工难度
被动式太阳房的设计和施工需要较高的专业知识和 技术水平，对设计师和施工队伍的要求较高。
适应性
被动式太阳房在不同气候和地理条件下的适 应性有待提高，需要根据不同地区的特点进 行定制化设计和优化。
被动式太阳房
目录
CONTENTS
• 被动式太阳房简介 • 被动式太阳房的设计与建造 • 被动式太阳房的应用与优势 • 被动式太阳房的挑战与解决方案 • 被动式太阳房的未来发展
01 被动式太阳房简介
定义与特点
定义
被动式太阳房是一种利用太阳辐射来 获取热量的建筑，通过建筑设计、材 料选择和布局优化，实现高效利用太 阳能的目的。
保温设计
采用厚墙、双层窗户、地面保温等措施，减少室 内热量散失，提高保温性能。
热工性能优化
热能收集与储存
利用太阳能集热器收集热能，并通过 蓄热体储存热能，以供冬季使用。
热能传递与分配
合理设计热能传递路径和分配系统， 确保室内温度均匀分布，提高居住舒 适度。
材料选择
保温材料
选用高效保温材料，如聚氨酯、矿棉等，以提高建筑保温性 能。
提高居住品质
被动式建筑设计基础理论与方法探析
被动式建筑设计基础理论与方法探析摘要：当前社会的发展速度极快，环境保护问题已经得到了有关方面的重视，为了解决环境污染，需要对于环境保护工作进行大力的宣传，提高群众的环保意识和思想。
在建筑行业中，相比较于传统的建筑结构来说，被动式建筑设计更有助于节能减排目标的实现，这种建筑设计体系代替了低碳建筑以及绿色建筑，逐渐成为了人们关注的重点内容。
在开展被动式建筑设计工作时，可以借助风力资源、自然光以及绿色植物等多种资源，发挥其优势，提高整体的建筑设计效果，增强建筑工程的节能水平。
本文针对被动式建筑设计基础理论以及相关方法进行的研究具有重要参考价值。
关键词：被动式建筑；建筑设计；基础理论；设计方法如今社会的不断发展，导致环境污染方面的问题变得更加明显，致使全球变暖的速度进一步加快，我们必须要对环境保护问题提高重视。
被动式建筑是科学技术不断提高以及环境保护理念发展所产生的必然结果，本文主要探讨被动式建筑设计的基础理论知识以及被动式建筑设计的有效途径和方法，希望可以为被动式建筑模式的优化创新提供帮助，加快建筑行业发展的脚步。
一、被动式建筑设计基础理论（一）被动式建筑设计内涵被动式建筑就是通过建筑物以及所处区域气候之间存在的紧密关联，使两者之间达成一种平衡的结构，这种建筑设计的方法在应用的过程中充分达到了居民对于建筑物的实际应用需求，同时也能够减少资源的浪费和使用的量，因此体现出良好的生态效益以及环境效益，还有综合效益的特点。
在开展被动式建筑设计的工作中，为了减少能源的损失，需要先对建筑物所处区域的气候条件进行深入细致的研究，掌握气候的变化规律，进而确定建筑物的朝向以及各部分设计的参数，达到建筑物基本应用需求满足的目标，更容易展现出良好的节能性作用，虽然这种被动式的建筑理论体系在实际使用的过程中所提出的时间比较短，但在其实践应用的过程中逐渐得到了建设完善，获得了良好的发展效果，在提高建筑物的稳定性以及发挥建筑物的节能作用方面有着极大的参考价值。
主动及被动式节能
需求较高，会补充天然气加热。在这个
消耗量上，传统房子一年需要天然气
1500-2500 升，而被动式节能住宅只
式方法达主不讲到建人筑：使唐用要甜求的时候，
才由设备工程师加以主动式设计的 辅助和补充。
计
外的墙体保温隔热的必要性 。由于墙体
节能材 料相对于普通墙体价值较昂贵，
因此，现在一般只用于建筑埋层管面技上术，环保绿 色地的源设热计泵理系念统，利无用疑地是下对土当壤下巨我国 建筑大行的业蓄自热身能的力一，个冬促季动，。地按源照绿 色建把筑热的量标从准地，下成土都壤来中福转士移项到目中 运用建了筑地内源，热夏泵季供再热把和地制下冷冷系量统、 热回转收移系到统建、筑冷内热，水形蓄成藏冷、热中循水回 用、环屋。顶这与就裙为楼整绿个化建、筑就的地提取供材、 太阳一能定等的可能再量生保能障源。的利用等节能 2地环同井 可板建保时供回采筑措成热收低暖内施都和雨温，部。来制水水福冷，采优媒士，天用势辐广广然低及射场场草温其地由中地水明板巨和4媒显采6大睡8辐，暖的莲个射节池带地塘来热
2015年工作则展为望太阳能保存和释放的综合利用提供
了可能，并使其能达到冬季保暖、夏季
3
内部平面 设计
制冷利的用要建求筑。内空间温度分区法，以及 利用风压原理实现室内自然通风组织
4
立面的节 能设计
用窗墙比设计，围护结构保温隔热技 术，建筑遮阳技术，绿色建筑材料与建筑 工业化技术实现立面节能设计
主动式建筑节能
建筑设计中的被动式节能技术探讨
建筑设计中的被动式节能技术探讨在当今社会，能源消耗和环境保护成为了全球关注的焦点问题。
建筑行业作为能源消耗的大户，如何在设计阶段就引入节能技术，减少能源消耗，实现可持续发展，成为了建筑师们面临的重要挑战。
被动式节能技术作为一种低能耗、高效益的节能手段，逐渐受到了广泛的关注和应用。
被动式节能技术是指通过合理的建筑设计，利用自然能源和环境条件，如太阳能、风能、地热能等，来满足建筑的能源需求，减少对传统能源的依赖，从而达到节能的目的。
这种技术不需要复杂的机械和电气设备，而是依靠建筑自身的特性和自然环境的相互作用来实现节能效果。
一、被动式节能技术的原理和特点被动式节能技术的原理主要基于建筑物理学和热力学的知识。
通过合理的建筑朝向、体形系数、围护结构的保温隔热性能、自然通风和采光等设计手段，最大限度地利用自然能源，减少能源的浪费。
其特点主要包括以下几个方面：1、低技术、低成本：被动式节能技术不需要高端的技术和昂贵的设备，主要依靠建筑设计的优化和自然能源的利用，因此成本相对较低。
2、高效节能：能够有效地降低建筑的能源消耗，提高能源利用效率。
3、舒适健康：通过合理的自然通风和采光设计，能够提供更加舒适和健康的室内环境，有利于人们的身心健康。
4、可持续性：利用可再生的自然能源，减少对不可再生能源的依赖，符合可持续发展的理念。
二、被动式节能技术在建筑设计中的应用1、合理的建筑朝向和体形系数建筑的朝向和体形系数对能源消耗有着重要的影响。
合理的朝向可以充分利用太阳能，减少冬季的采暖需求和夏季的制冷需求。
例如，在北半球，建筑朝向宜选择正南或南偏东、南偏西一定角度，以保证冬季能够获得充足的阳光，夏季能够避免过多的太阳直射。
同时，优化建筑的体形系数，减少建筑的外表面积，降低热量的散失和吸收。
2、高效的围护结构保温隔热性能围护结构包括外墙、屋顶、门窗等，其保温隔热性能直接影响建筑的能源消耗。
采用高效的保温材料，如聚苯板、岩棉等，增加保温层的厚度，可以有效地减少热量的传递。
建筑设计中的被动式节能设计原则
建筑设计中的被动式节能设计原则被动式节能设计原则是建筑设计中的重要组成部分，旨在减少能源消耗并提高建筑效能。
本文将探讨建筑设计中常用的被动式节能设计原则，包括建筑朝向优化、保温隔热、自然采光和通风、热负荷控制等。
通过遵循这些原则，建筑可以在不依赖主动设备的情况下实现节能效果。
1. 建筑朝向优化建筑朝向是被动式节能设计中最基本的原则之一。
合理调整建筑的朝向可以最大程度地利用可再生能源，如阳光和风力，减少对空调和供暖系统的依赖。
一般来说，南北朝向的建筑能够最大程度地接受阳光，减少冬季供暖负荷；而东西朝向的建筑则可以减少夏季阳光直射，降低室内温度。
2. 保温隔热建筑的保温隔热是被动式节能设计中的关键环节。
通过选择合适的保温材料和优化建筑结构，可以减少热量传输和热桥效应，降低能源消耗。
此外，合理设计建筑的外墙厚度、窗框结构等细节也可以提高建筑的保温性能。
3. 自然采光和通风自然采光和通风是建筑设计中的另一个重要考虑因素。
通过合理设计建筑的窗户和通风口位置，可以最大限度地利用自然光线和空气流动来满足室内照明和通风需求，减少电力消耗。
此外，采用遮阳装置和透明隔热材料可以降低夏季阳光照射，保持室内舒适温度。
4. 热负荷控制热负荷控制是被动式节能设计的关键策略之一。
通过合理规划建筑的朝向、窗户面积和位置，可以最大限度地降低室内热负荷。
此外，采用遮阳、透明隔热材料和隔热窗户等措施也可以有效控制热量进入建筑。
此外还可以通过绿化、水景等方法调节室内外温度差异，进一步减少热损失。
综上所述，被动式节能设计原则在建筑设计中的重要性不可忽视。
通过合理优化建筑朝向、保温隔热、自然采光和通风、热负荷控制等措施，可以最大限度地减少能源消耗，提高建筑的能效性能。
在未来，我们应该进一步推广被动式节能设计，为可持续建筑发展做出贡献。
被动式建筑
中国 Standard Hebei Entwurf 一次能源系数 βct 1,3 1,1 1,1 1,2 1,2 0,8 0,8 0,8
燃料油 天然气 液化石油气 燃煤 褐煤 生物质燃气 生物质燃料 生物质燃油 木材 热点联产集中供热 化石能源 可再生能源 供热站集中供热 化石能源 可再生能源 电能（部分属于可 电能（视可再生能源所占比 再生能源发电） 例高低确定一次能源系数） 太阳能 清洁能源 地热能 环境热量（热泵） 环境冷量（热泵） 废热利用 工业废热 化石燃料
位于Hamburg-Eimsbüttel地区“帝制时代”的新建筑 封堵建筑缝隙
德国常规多户住宅建筑，建于1995，5000平方米
合计将排放10L(燃油) ×150 m2 × 2.93kg(CO2排放) = 4.4吨二氧化碳
2014年实施节能改造 改造后平均每平方米每年消耗1.5升燃油，即15千瓦时 合计将排放1.5L(燃油) ×150 m2 × 2.93kg(CO2排放) = 0.66吨二氧化碳
KfW信贷银行55% 节能房 太阳能房
德国能源署（dena）认证-高能效建筑
“三升”房
被动式建筑 正能效建筑
Quelle: Ökozentrum NRW
效率决定一切。
低能耗建筑
5
未来: 正能效房?
未来 ?
正能效 ?
效率决定一切。
6
高能效建筑: 欧盟
自2019年起欧盟将执行新标准: 超低能耗建筑 2010EPBD标准，第二条第二点： “超低能耗建筑”是指综合能效非常高的建筑。 其已接近于零的能源需求，主要通过可再生能源 满足，包括建筑自身及所在地产能， 或非远程区 域产能。 EPBD原文英语表达 :
15
什么是被动式住宅 建筑理念是什么
什么是被动式住宅建筑理念是什么什么是被动式住宅被动式房屋指的是不需要主动能源，仅依靠被动采集而来的能量就能保持舒适温湿度的建筑。
与之相对的主动式住宅，就是指的传统的采暖住宅。
与普通建筑相比，被动式建筑可节省高达90%的能耗。
我国被动式住宅发展历程德国是早研发被动式建筑的国家之一，我国从2009年开始与德国建设部合作在国内推动被动式房屋的建设，目前已在多个省市启建。
虽然起步较晚，但国内被动房配套产品产业呈现快速发展态势。
2012年森鹰研发成功的被动式窗P120实现了被动式房屋用窗国产化，Pcw70被动式幕墙的问世则为未来被动式建筑中大洞口和特殊建筑立面的设计提供了自主解决方案，目前Pcw70这一产品已申请专利15项。
日前，国内首家通过PHI(德国被动式房屋研究院)认证的木窗企业森鹰窗业近日发布其新被动式隐框纯木玻璃幕墙产品Pcw70。
这款被动式幕墙破解了传统幕墙高耗能的技术难题，具有高水密性、气密性、高保温性等特征，在上首次实现了隐框幕墙传热系数Ucw值小于0.8，为幕墙实现节能降耗带来了革命性的创新成果。
被动式住宅建筑理念一、因地制宜被动式节能屋的概念适用于各地，无论寒冷地区还是温暖地区都可建设被动式房屋，其基本的方式是一致的。
依据当地的气候条件，房屋的建筑结构材料的用量会有些差异。
在寒冷地区关心的是墙体厚度，保温层厚度。
而在炎热地区更关心的是制冷方法，例如遮阳、窗户通风以保证在夏天也能保持舒适的室内环境。
任何被动式房屋的个性特点都要依据当地的气候条件进行优化。
在中欧被动房屋的建设有很多实践经验，只是简单的应用中欧地区的建筑设计，是保温、窗户、遮阳的节点设计，在不同地区直接拷贝应用是不可行的。
因为每个地区都有自身的建筑传统，有自身特有的建筑材料，例如海南当地有一种用来制作房盖的草，该草具有防腐、抗烂、遮阳效果好（太阳晒不透）、廉价等特性，完全可以达到被动式房屋的要求。
每个地区都有自身的气候条件。
浅述被动式建筑设计方法
浅述被动式建筑设计方法一、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。
传统建筑被动式设计手法的启示
传统建筑被动式设计手法的启示摘要：我国经济的快速发展始终伴随着巨大的能源消耗，在这种发展模式下，生态环境逐渐恶化，环境问题越来越突出。
大规模的城市建设使得建筑能耗在能源消耗中占有相当高的比例。
在建筑设计中采用被动式设计方法建造被动式建筑降低能耗就显得尤为重要。
本文通过对传统建筑被动式设计手法的分析，以及现代建筑传承传统建筑被动式设计手法的案例的分析，得出传统建筑被动式设计手法对现代建筑设计的启示，以期对被动式设计提供思路。
关键词：能源消耗；被动式设计；被动式建筑；传承1 被动式建筑的概念被动式设计(Passive Design)是指在建筑方案设计过程中，根据建设地所在区域的气候特征，遵循建筑环境控制技术基本原理，综合建筑功能、形态等需要，合理组织和处理各建筑元素，使建筑物具有较强的气候适应和气候调节能力。
被动式建筑即为通过被动式设计方法实施建造的建筑物，被动式建筑可以通过自身构造应答建筑所处环境的各种有利或者不利因素，起到趋利避害的作用。
2 传统建筑被动式设计手法中国地域辽阔，地形风貌复杂，由于所处纬度的差别与地形的差异，导致各地气候环境差别巨大。
传统建筑在设计与建造方法上也有很大差别，但相同的是这些建筑在设计、建造过程中都结合了当地气候环境特点与地域文化风貌。
通过合理设计组织空间等被动式手法，来适应环境、调节环境并满足使用者的需求，以达到舒适的效果。
2.1澜沧县傣族传统民居被动式设计手法澜沧县位于云南省西南部横断山区，地处夏热冬暖地区与温和地区交界处。
气候属于南亚热带夏湿冬干山地气候[3]。
降雨量充足，日照充足，冬无严寒，夏无酷暑，根据中国《民用建筑设计通则》GB50352-2005中对不同气候分区建筑设计的要求可知，此地建筑物必须满足夏季防热、遮阳、通风、防雨等要求。
澜沧县传统民居为竹木结构的干栏式住宅，在过去没有现代化通风、隔热、遮阳设备的情况下，当地居民采用当地盛产的竹木与石头等建筑材料，通过合理的设计，使建筑获得了良好的遮阳、通风效果，达到了宜居的目的。
被动式建筑一体化设计14条原则
被动式建筑一体化设计14条原则标签: 被动式建筑太阳运动1、合理的选址与朝向（如图1）图1日出、日落：太阳方位角、高度角最大限度获得和控制日照的途径：东西北三个方位的树木不但不会影响日照，而且还可以阻挡冬季冷风渗透，南向的落叶树由于冬季没有树叶，也不会对日照产生遮挡。
2、朝向应位于正南方向（偏差在10度以内）注意，正南正北是地球南北极的连线，而不是磁南磁北。
一般的指南针指的是磁场方向。
图23、南墙开窗原则（如图2）在采暖期，南向窗就会自动集热并提升室内温度。
在冬至日，太阳处在最低点，太阳光透过南向窗照射进室内的深度超过20ft。
随着太阳高度的不断升高，进入室内的阳光会越来越少。
虽然天窗可以提高自然采光量，但同时也会带来冬季热损失过大和夏季过热等问题。
4、东、西、北墙面减少开窗在东、西墙过量开窗会使夏季过热。
冬天，北向窗过多导致热损失增大。
通过安装Low-e 玻璃来解决窗户传热过程中产生的问题。
5、通过遮阳调节太阳得热量外部遮阳板、挑檐、绿化遮阳图36、在适当位置设置足够的蓄热体（如图3）蓄热体能使室内温度在年周期内的波动较小。
砖、混凝土、瓷砖、土坯和其他的密实材料都可以作为蓄热体来使用，比如废旧轮胎，还有水墙。
图47、墙体、顶棚、地板、基础和窗户的保温（如图4）利用天然的建筑技术（例如秸秆建筑）也能得到高效的保温墙体。
在温暖的气候条件下，可以将反光材料--铝箔，安装在屋顶的椽木上来减少夏季的制冷负荷，在冬季也可以减少室内的热损失。
可在窗户内侧安装硬质的泡沫蓄热百叶窗，方便开合。
暖通空调在线8、避免保温材料受潮在潮湿的时候，大多数保温材料的R值都会明显降低。
设置隔汽层可以降低通过围护结构的水蒸汽量。
9、封闭空间应有一定的空气流通安装通风系统可以保证适当的空气交换。
图510、要使每个房间都可以直接供热或者尽可能获得太阳辐射热采用矩形或者正方形平面，有温暖需求的房间一般布置在南向。
图611、创造接受太阳自由照射的空间（如图6）同时保证室内的舒适度并创造出更多的白天可用的空间。
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被动式建筑设计理念图解
被动式建筑设计理念是一种注重利用自然资源和环境条件的建筑设计策略。
主要目的是最大限度地减少能源消耗、降低对环境的影响、提高室内舒适度，并为住户创造一个健康、节能、可持续发展的居住环境。
被动式建筑设计理念主要包括以下几个方面：
1. 建筑的朝向和户型设计。
为了最大限度地利用太阳能和风能，建筑的朝向应该合理选择。
例如，南向的朝向可以充分利用太阳能，减少室内采暖和照明的需要。
同时，结合建筑的户型设计，通过合理布局窗户的位置和大小，可以实现自然光照和通风。
2. 建筑外墙的保温设计。
外墙保温是被动式建筑设计的重要组成部分，可以通过采取保温材料、保温层的厚度等措施来减少室内热量的传递和损失，提高建筑的保温性能，减少能源消耗。
3. 使用高效的能源系统。
被动式建筑设计还包括使用高效的采暖、供热、制冷和照明系统，以减少对传统能源的依赖。
例如，可以使用太阳能集热器和地源热泵等技术来提供热水和供暖，同时提高能源利用率。
4. 使用自然通风和主动通风结合。
被动式建筑设计强调利用自然通风和主动通风结合的方式来提高室内空气质量和舒适度。
通过合理布置窗户和通风口，利用自然风力实现室内空气的流通和排除污染物。
5. 使用可再生能源和绿色材料。
被动式建筑设计强调使用可再生能源和可持续发展的绿色材料。
例如，使用太阳能、风能等可再生能源来满足建筑的能源需求，使用环保的建筑材料和装饰材料，减少对自然资源的消耗和环境的污染。
被动式建筑设计理念图解如下：
图中展示了一个南向的被动式住宅的设计。
首先，通过合理布局窗户的位置和大小，充分利用太阳能，提供充足的光照和采暖，并通过可调节百叶窗等措施来调节室内温度。
其次，采用外墙保温和隔热材料来提高建筑的保温性能，减少能量损失。
再次，利用自然通风和主动通风系统来保持室内空气的流通和新鲜。
最后，在系统设计上采用高效的能源系统和照明系统，减少对传统能源的依赖，实现节能和环保。
总之，被动式建筑设计理念是一种注重利用自然资源和环境条件的建筑设计策略。
通过合理的朝向设计、外墙保温、能源系统、通风系统和使用可再生能源和绿色材料等措施，可以实现建筑的高效能源利用和环境保护，打造一个舒适、健康、可持续发展的居住环境。