简析被动式超低能耗建筑设计基础与应用

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:詹猛
[导读] 摘要:随着我国经济的高速发展,各种建筑工程越来越多,对建筑工程的建设要求不断提升。
        玉溪万思达建筑设计有限公司  云南玉溪  653100
        摘要:随着我国经济的高速发展,各种建筑工程越来越多,对建筑工程的建设要求不断提升。在越来越提倡绿色环保发展的今天,建筑能耗问题变得越来越突出,对建设绿色建筑工程,提出了更高的要求。为此,笔者将要在本文中对被动式超低能耗建筑设计基础与应用进行探讨,希望对促进我国建筑事业的发展,可以起到有利的作用。
        关键词:被动式超低能耗建筑;设计;应用
        1前言
        在不断发展的时代背景下,对建筑节能问题,提出了更高的要求。被动式超低能耗建筑在实际使用的过程中,通过对保温技术和气密性技术的应用,并通过合理对新风热回收技术进行应用,可以有效对建筑多余的能源进行回收,打造一个更加舒心的居住环境。
        2被动设计策略的简单介绍
        被动式建筑的出现是为了人们对建筑居住舒适性和实用性的要求。在开展被动设计的过程中,可以更加高效对能源进行利用,也可以提供更加舒适的居住环境。但随着技术的不断发展,其对相关人员的工作素质有了更高的要求,建筑的制造成本和维修成本也相对比较大。主动式建筑形式在发达国家应用较多,建筑的舒适性也可以得到保证。我国具体情况和国外有着比较大的差异,尤其体现在经济差异上,自然条件差异也非常大【1】。我国国土面积非常广阔,对建筑主动设计有着比较高的要求,不符合我国实际的情况。为了有效解决这些问题,应该根据当地自然特征认真制定被动式设计策略,有效解决环境和经济之间的矛盾。
        国外通过采用被动式建筑设计,可以有效起到节约资源的作用,公民的体验也会更好。例如,德国的餐会和会议中心在实际建筑设计的过程中,就尽可能保持了基地内的各种树木,努力和当地的自然生态环境完美结合起来。
        3被动设计在低能耗建筑设计中的运用策略
        区域气候分析和被动式设计手段分析。在充分掌握该地区气候特征情况下,根据当地华宁的温度、焓值、主导风向、云量、日照时间等数据,在充分对这些数据分析基础上,决定采用何种被动式系统。例如,如果当地的太阳能资源比较丰富,在具体方法选择的过程中,就可以根据当地的气候特征。在同样一个地区,可以选择被动式制冷,也可以选择自然通风、被动式制冷、热质蓄冷、蒸发制冷等。
        总图规划中的被动设计。在开展建筑设计的过程中,可以根据建筑美学和功能布局需要来开展规划设计,需要用户住房满足相关设计要求。楼间距的设计应该尽量合理,保证建筑得到足够的日照时间,认真做好建筑周围的绿化设计。在被动式建筑国土规划的过程中,应该认真对建筑的朝向、间距、布局进行设计,还应该考虑建筑场地对区域环境的影响,保证园区的舒适程度,合理对建筑周边的自然条件进行使用。
        景观与被动式设计。在传统景观设计的过程中,非常追求自然与人的和谐相处,通过景观造出一个宜人的自然环境。在开展建筑被动设计的过程中,应该考虑低耗能景观对自然的影响,如风、光、温度、湿度、尘土、空气的影响。通过对高大阔叶林的使用,可以起到有效的防风故土的作用,落叶乔木夏季的遮阳作用也不会对室内温度造成太大的影响。
        对建筑造型的被动式改造。在开展建筑设计的过程中,其中一项重要内容就是进行建筑造型的设计,认真做好建筑结构能耗、自然采光、自然通风效果的设计。这几部分之间是相互影响的,在开展被动式改造的过程中,应该保证建筑能耗的基础上,不断加强建筑的美学外观【2】。
        认真做好建筑热物理性能的设计。

在开展建筑热物理性能设计的过程中,需要认真做好建筑整体及外围热惰性、外围护结构构造、建筑保温的设计。只有认真做好了这几部分设计内容,才能更进一步提升热质量蓄热在被动式设计中的作用,避免建筑出现严重的能耗问题。
        加强对太阳辐射的利用。在工业不断发展的今天,对各种传统能源的消耗量不断增加,不仅对环境造成了污染,能源危机也越来越加剧,不利于社会的长期稳定发展。为了有效解决这个问题,就应该进一步加强对清洁能源的利用,如利用太阳能。通过在冬季对太阳辐射的应用,可以进一步让建筑获得更多的热辐射,还可以进一步降低建筑的采暖能耗。
        将计算机模拟设计与被动式设计有效结合起来。通过对建筑能耗资源的分析,可以给建筑设计师在开展建筑设计中,提供更多的设计方案。在开展被动式建筑设计的过程中,通常使用的被动式软件包括流体力学模拟软件、建筑动态能耗模拟软件、太阳辐射模拟软件,通过对这些软件的应用,可以对建筑设计进行进一步的优化。通过将BIM建筑模型应用到建筑施工的过程中,可以让建筑师感受到建筑带来的独特魅力,有效降低建筑的能耗。
        在开展被动式建筑设计的过程中,需要认真做好优化工作,需要认真考虑人体舒适程度和本地自然环境的具体情况,还需要对社会文化背景和技术经济进行认真考虑,保证地区文化和生态环境的平衡发展,多将该地区的文化特色融入到建筑设计当中,进一步提升建筑设计质量。在设计方案制定之后,应该认真做好设计方案合理性的审核,对专家提出的意见就应该虚心接受,认真对建筑中不合理之处进行修改,保证建筑设计效果【3】。
        使用高性能的建筑材料。在传统的建筑施工中,往往没有对施工材料的性能有过高的要求,能够满足一般的使用要求即可。很多施工企业为了节省成本,往往会使用质量较差的施工材料,虽然建筑也可以达到使用性能的要求,但是各种建筑结构件的尺寸往往过大,需要消耗大量的施工材料,非常不环保,其工人的施工量比较多。为了有效解决这个问题,国家越来越鼓励在实际施工过程中,施工高性能的钢筋和混凝土。为此,国家还专门颁布了《混凝土结构设计规范》,推荐使用高性能的钢筋,那些性能较差的钢筋,会慢慢逐步推出市场,优先使用400MPa的钢筋,并颁布了《建筑业十项新技术》,将强度等级超过C80的混凝土定位为高性能混凝土。通过这些材料的搭配使用,可以有效减少对工程建筑材料的使用,不仅能够进一步提升建筑结构的安全性,也可以避免材料浪费情况的发生。
        4被动式设计策略在低能耗建筑中的使用优势
        我国在开展被动式建筑设计当中,已经积累了比较多的经验,各种被动式建筑设计也越来越多。在我国被动式建筑设计的过程中,越来越多融入了文化的元素,这也是建筑发展的重要趋势。我国建筑师具有非常丰厚的文化积淀,相关设计经验也越来越多,能够根据各地条件的不同,因地制宜开展建筑工程设计。例如,上海的设计人员可以根据建筑设计中能耗比较高的问题,将实际的问题和本地的情况有效结合起来,能够根据当地气候和自然环境特点,开展针对性的设计,是一种比较好的被动式设计策略。
        结语
        随着时代的不断发展,对建筑工程设计提出了更高的要求。针对当前建筑能耗比较高的问题,应该引起足够的重视,认真分析问题发生的原因,将被动式建筑设计理念不断融入到建筑设计当中,最大程度保证建筑设计效果,提升建筑设计的绿色性。
        参考文献:
        [1]毛强.被动式超低能耗建筑设计基础与应用[J].住宅与房地产. 2017(21):22-23.
        [2]苏晓红.探讨被动式超低能耗建筑设计基础与应用[J].建材与装饰.2016(49):55-56.
        [3]秦迪.被动式超低能耗建筑设计基础与应用[J].门窗.2016(10):47-48.
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