被动式超低能耗建筑设计基础及具体运用分析

被动式超低能耗建筑设计基础及具体运用分析

德州市景观市政规划设计院山东德州253000

摘要:随着人们生活水平的提高和社会生产能力的不断提升,人们对于资源的需求不断增大,自然环境与人类的生产活动之间的矛盾越来越大,由于各种环境问题的突出,人们开始加强了对于资源合理利用的重要性的认识,节能减排已经成为全世界的共识,在这种情况下,被动式的超低能耗建筑随之产生,由于这种建筑本身就有很强的优势,可以有效地降低能耗,所以在未来的发展过程当中,将会拥有十分重要的地位,笔者根据被动式超低能耗建筑的相关特点,分析了这种建筑的实际性以及应用意义。

关键词:被动式;超低能耗;建筑设计;基础;具体运用

引言

在全球范围内,节能降耗意识与实施可持续发展策略逐渐引起各国的重视,随着欧盟“建筑能效指令”的提出,建筑行业的节能降耗措施也逐渐被各国推行,其中被动式超低能耗的建筑设计是我国在提高建筑能效水平领域推行的重要战略。但由于我国地域辽阔、气候多样等问题,造成被动式超低能耗建筑在设计方面的还有一些阻碍,本文以被动式超低能耗建筑的基本概念出发,并对低能耗建筑设计的问题提出相关策略。

1被动式超低能耗建筑的基本概念

被动式超低能耗建筑是根据建筑本身的能耗来说的,这种定义是指建造节能的建筑物,因此也被称为被动式建筑及建筑等,最重要的特点就是可以降低能耗,将室内调节到合理的温度,从而降低空调等高能耗电器的使用频率,区别于传统建筑的是被动式建筑,不需要进行主动加热,它可以收集太阳,人体和家电所产生的热量,通过热回收装置,使得室温能够保持到一个比较舒适的温度,而非依靠主动热源的供给,有效地降低了热源能耗。

2被动式超低能耗建筑设计应考虑的因素

2.1环境因素

虽然被动式超低能耗建筑设计技术广泛适用于各个国家,但不同区域不同环境情况也需要因地制宜,在最合适的环境进行相应的技术方面的调整才可以让被动式超低能耗建筑设计发挥到极致。而我国地域广袤、各地区环境差异较大,但大多数居民都是依靠开窗的方式来起到屋内通风的效果,因此在建筑设计时一定要注意到增加建筑通透性以保证屋内新鲜空气的通畅。

2.2气候因素

同上述环境问题,我国的各地气候差异也较大,北方如东北由于靠近北极,在冬季时温度较低,因而对暖空气的需求较大;而南方如三亚则在夏季过于炎热,则对冷空气需求量较大,因此这对技术的因地制宜性要求就更大了。

2.3建筑耗能因素

我国的能耗业受到上述环境、气候以及建筑条件的影响,且具有高能耗与高热量的特点。

3被动式超低能耗建筑设计基础

3.1实施被动技术

在被动式超低能耗的建筑设计中,利用自然能源实施被动式设计对建筑内部的温度、环境等方面的进行调节,可以增加建筑物内部的舒适度。例如,在自然采光方面,可以对太阳能进行充分的应用,设计天窗并安置导光板,利用导光板对进入建筑内部的光线进行调节,在阳光充足时,为避免照入建筑的阳光强烈,刺伤人们的眼睛,导光板可对阳光进行反射、阻拦,进而营造舒适的内部环境;在缺乏阳光的阴雨天气,建筑物内部阴冷昏暗,导光板可以利用收集功能对阳光进行收集,导入建筑内部,满足建筑内部人员对阳光的需求。这种被动技术的实施可以提升建筑物的舒适度,提高太阳能的使用率,减少建筑物对电能的消耗。

3.2实施低耗能设计

经调查,我国建筑能效多消耗在采暖与制冷2方面。因此,在被动式超低能耗的建筑设计过程中,应重点针对这2个方面进行低能耗设计。例如,增加建筑外遮阳设施的设置,遮阳板的设置可以有效降低阳光照射程度与进入室内的紫外线的强度,并调节建筑物内的温度,使建筑物室内温度接近人体体感舒服的温度,从而减少对空调制冷机器的使用,或大量减少空调工作时的能效消耗。在采暖方面,可在建筑物外墙增设保暖材料对建筑进行保温,降低建筑物在冬季外部温度降低情况下的温度损耗,进而减少建筑物在采暖方面的能耗。在实施低耗能的设计中,不仅要严格贯彻国家制定的建筑物的强制性最低能耗标准,还应对建筑物内部的设备实施低能耗设计,例如,节能照明灯、节能冰箱与节能空调的使用。

3.3因地制宜地做出调整

被动式超低能耗建筑是低能耗建筑的总称,但并不适用于世界各个地方,在寒冷地区和温暖地区维持温度基本不变,但是实际的操作过程当中,很多技术都要针对当前的气候和温度环境来进行调整,根据当地的气候条件,房屋建筑结构的材料用量有时候会进行调整,同时,不同地区的墙体厚度也有所不同,在炎热的地区,更关心的是房屋制冷的方法,而在寒冷的地区,则关注到了墙体的厚度和保温层的厚度,所以被动式房屋的设计都需要根据当地的气候条件来进行不同的调整。

3.4开发利用可再生能源

可再生能源的利用是被动式超低能耗建筑物设计中的重点内容,再生能源的利用将降低建筑物能源消耗,并合理改善建筑物的内部环境。例如,在哈尔滨,一年中,冬季与夏季的温差可达到60℃,因此,建筑物要适应较大的环境温差并利用外部能源进行节能设计具有较大的挑战。在开发利用可再生能源对建筑进行节能设计时,可以建立以消耗太阳能为主的采暖设施,对建筑进行供热供暖,减少对煤炭等不可再生能源的大量消耗,在节约不可再生能源的同时积极响应我国可持续发展战略。

4被动式超低能耗建筑设计的应用

4.1制定标准(气候)

众所周知,气候条件是被动式建筑设计的核心因素,对我国不同区域气候制定不同标准就显得格外重要,通过采用有效控制的技术在不同气候区都能改善居住环境并很大程度上降低建筑的能量消耗,此种应用使得不论在炎热或者严寒的情况下都可以降低供暖能耗。

4.2创建环境(技术)

由于我国居民最喜欢的通风方式即是开窗使得自然风很好的流通,人们在自然风的情况下体感会感觉到舒适,因而被动式超低能耗建筑在设计时也应该主要考虑到这一点,当人们通过外界无法得到适宜的自然风时,被动式超低能耗建筑通过高效的新风系统能够在外界环境不适宜开窗通风的情况下可以保证屋内温度适宜。

4.3应用策略

被动式超低能耗建筑可以利用自然界的大部分资源,通过高性能围护结构。新风热回收、气密性、可调遮阳等建筑技术来达到建筑效果,因而在建筑设计时更加需要设计师紧密研究,建筑师与技术工程师们也应精确的配合,共同携手以确定一个最合理的方案为了能够达到低耗能的标准之后再来建造。

结束语

总之,被动式超低能耗建筑是建筑行业发展的重要产物,具有舒适性和低能耗的突出特点,对于实现社会的可持续发展具有很大意义,所以需要从生活建筑着手,加强低能耗建筑的工作研究,为社会的可持续发展提供更多的新的思路。

参考文献:

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