被动式超低能耗建筑设计研究分析--中国期刊网

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被动式超低能耗建筑设计研究分析

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：戴佳

[导读] 摘要：目前，节能已成为城市建设的主题，但目前建筑设计和施工中存在能耗过高的问题，这将增加施工单位的成本，由此产生的建筑垃圾也会对当地环境造成一定程度的破坏。

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        摘要：目前，节能已成为城市建设的主题，但目前建筑设计和施工中存在能耗过高的问题，这将增加施工单位的成本，由此产生的建筑垃圾也会对当地环境造成一定程度的破坏。被动式超低能耗建筑设计能在建筑工程中起到节能降耗的作用，对建筑工程的可持续发展有着深远的影响。本文主要研究被动式超低能耗建筑设计的应用，为相关建设项目的节能发展提供参考。
        关键词：被动式设计；超低能耗；建筑设计
        在社会经济发展过程中，人们对住房标准的要求不断提高，不仅要考虑建筑的美观实用，还要考虑建筑是否符合绿色环保的要求。然而，当前建筑设计与施工中的能源浪费问题更为严重。被动式超低能耗建筑设计可以提高资源利用率，实现节能降耗，减少建筑材料的浪费，从根本上提高建筑设计的经济价值，这符合可持续发展的理念。施工单位可以通过被动式超低能耗建筑设计来改善建筑环境，将节能的设计理念变为现实。一方面降低了建设单位的成本，另一方面促进了建筑设计的绿色发展。
        1被动式超低能耗建筑设计的意义
        改革开放后，我国社会进入快速发展时期，国家工业化水平稳步提升，工业生产规模不断扩大。经济的发展使得人们对能源的需求逐年增加，但目前的能源供应已经难以满足工业生产和市民生活的需要。由于建设项目数量和规模的不断扩大，仍然按照传统的粗放式设计理念进行设计，造成能源浪费和环境污染。面对如此严峻的形势，如何降低能源消耗和环境污染已成为一个重要问题。在此基础上，被动式超低能耗建筑设计的诞生和应用，在很大程度上缓解了社会发展中能源短缺、环境破坏的问题。
        在保证建筑工程施工质量的前提下，采用与自然协调的设计方法，降低建筑能耗，提高建筑资源利用率。为了节约成本，减少对环境的负面影响。被动式超低能耗建筑设计是以绿色节能为核心，服务大众，让百姓体验实惠的建筑产品，它符合我国可持续发展的理念。然而，目前我国被动式超低能耗建筑设计还处于起步阶段。很多用户和投资者对其重视不够，导致被动式超低能耗建筑设计的应用受到很大限制。同时，相应专业人才的缺乏也导致被动设计无法达到预期的效果。
        2被动式超低能耗建筑设计依据
        2.1设计基于建筑物周围的气候条件
        在采用被动式超低能耗建筑设计时，必须参考建筑周围的实际气候条件。由于我国幅员辽阔，各地气候条件有明显差异，这些气候变化会对建筑产生一定影响。因此，在设计中，相关单位应做好实地调查，采集建筑周边的气候变化参数，记录自然环境的动态，将以上两点与用户的生活体验相结合，降低建筑能耗。与主动的建筑设计相比，被动的建筑设计更强调人与自然的协调，而不是人为改造自然，从而避免对生态环境的破坏，保持建筑与气候的联系，实现和谐与可持续人与自然的发展。目前被动式超低能耗建筑设计主要集中在暖通空调工程上，使室内外空气、建筑和气候三部分保持平衡、健康、节能的状态，给用户带来良好的生活体验。
        2.2基于室外气候的设计
        被动式超低能耗建筑设计具有“以人为本”的设计理念，从宏观和微观两个方面保证了建筑的舒适性。既实现了节能降耗，又提升了居民的生活体验。
        从宏观上看，建筑周围的气候条件会对建筑的设计、施工和运营产生一定的影响，这是一个比较宽泛的空间概念。从微观上看，户外气候的范围相对集中，以居住为基础，与用户的居住体验密切相关。在被动式超低能耗建筑设计中，需要对室外气候特征进行数字记录，然后对动态气候模型进行模拟。这样就可以根据不同的室外气候变化设计出不同的方案，有利于建筑材料的选择、门窗的设计、主体结构的设计。

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而且，室外气候条件的记录越详细，动态描述就越逼真，可以大大减少建筑不必要的能耗。
        2.3基于室内小气候的设计
        从微观上看，除了室外气候条件外，还应考虑室内小气候条件。以住宅为单位，室内小气候主要由温度、湿度、风向和光照组成。如果说建筑气候条件和室外气候条件间接影响着用户的居住体验，那么室内小气候条件直接决定着用户的居住体验，是描述居住舒适性的重要参数。具体来说，用户对房子的感官体验主要集中在：采光是否合适，室内外空气流通是否顺畅，室内湿度、温度是否能满足用户的要求，如果这些体验不能满足用户的要求，一方面，一方面会造成经济损失，另一方面也会导致能源的浪费。因此，在被动式超低能耗建筑的设计中，必须将室内小气候与人体的热舒适性联系起来，再加上区域气候、季节变化等自然因素，提高用户的居住舒适性，减少不必要的能耗，实现建筑节能的目标。
        3被动式超低能耗建筑设计的应用
        3.1保温隔热系统应用
        由于区域气候的差异，我国北方冬季相对寒冷。在建筑设计中，首先要考虑房屋的保温性能，但夏季气温较高，所以也要考虑房屋的保温性能。被动式超低能耗建筑设计可以很好地解决住宅的保温要求，从而有效地降低建筑的采暖和制冷压力，实现节能效果。在工程设计中，根据外墙的保温性能，采用B1级EPS保温材料。墙体厚度根据不同区域的温度范围确定，墙体表面覆盖紫外线吸收剂，提高墙体反射热辐射的功能。地板应采用双层保温板，以优化保温板之间的密封。保温板可采用陶瓷保温板，具有防水保温双重功能。
        3.2太阳能应用
        太阳能资源是自然资源开发的重点。与传统资源相比，太阳能具有环保、无处不在、数量巨大的优势。将太阳能技术应用于被动式超低能耗建筑设计中，可以取得良好的节能效果。具体来说：在屋顶安装太阳能系统，将太阳辐射转化为电能，供热水器、空调等用电设备使用，减少电能消耗。同时，太阳能是一种清洁资源，在使用过程中不会产生污染物，而且太阳能具有“取之不尽、用之不竭”的特点，从长远来看，利用太阳能技术，可以有效地节约能源。
        3.3门窗安装及应用
        对于房屋的通风、采光和保温，门窗能起到很好的调节作用，是建筑能耗的关键部分。在被动式超低能耗建筑设计中，主要考虑门窗的设计位置和安装材料。门窗的设计位置应与室内外环境相联系，特别是通风和采光。通过科学定位，房屋自然通风可以提高房屋采暖、制冷的舒适性能，同时实现节能的要求。门窗安装材料可选用铝合金框、泡沫胶、LOW-E玻璃等相对经济环保、无污染的材料，提高建筑的整体能效。
        结论
        综上所述，要实现新时期建筑工程设计的进一步发展，必须重视节能理念，以绿色环保为核心理念，积极引入被动式超低能耗建筑设计，实现建筑与自然的结合，解决建筑工程中广泛存在的能源浪费问题，利用可循环利用和可再生资源提高居住舒适度，将节能环保融入建筑工程的各个环节。在被动式超低能耗建筑设计中，需要对结构、材料、环境、能源等方面进行综合评价和分析，不断完善设计体系，形成全面、系统的节能发展理念。
        参考文献：
        [1]栾海明.被动式低能耗建筑示范工程常见质量问题分析及对策[J].住宅与房地产，2018（33）：74.
        [2]于震，刘伟.中国被动式超低能耗建筑发展现状及展望[J].电力需求侧管理，2018，20（05）：1-4.
        [3]徐开琦.新型绿色节能建筑——被动式超低能耗建筑（被动房）[J].橡塑技术与装备，2018，44（01）：57-63