李明键
中国建筑第二工程局有限公司 辽宁省沈阳市 110000
摘要：随着科学技术的不断提升，技术人员对居住环境也越来越重视，经过先进技术的不断融合，各个国家做出严格制度，令被动式超低能耗建筑设计得到不断优化。传统建筑物对非可再生资源的依赖性较大，易造成环境污染和浪费能源，未能与国家的节能减排相呼应。本文通过对地理环境、人文环境等不同，对被动式超低能耗建筑优化设计进行细致分析，并制定相关方案。
关键词：被动式；超低能耗；建筑优化设计
引言
房地产行业的迅猛发展对城市经济建设起到极大助推作用，但同时也带来了大量能源消耗的问题。人们对环境保护及节能降耗方面的重视程度越来越高，同时对建筑使用空间的舒适度、健康性的要求也越来越高。而作为建筑师能够切实把控的是建筑的基本形式和空间。通过形式空间设计将被动绿色建筑元素（自然采光、自然通风、隔热、遮阳等）整合进建筑形式空间中以提升建筑综合品质，达到节能降耗的目的。被动式超低能耗建筑设计理念的运用，已成为当今建筑行业需要重点研究的课题。
1超低能耗建筑的能耗特点
目前，超低能耗建筑表现出以下特点:1)超低能耗建筑通过最大限度的围护结构保温和气密性性能，充分利用自然通风，自然采光和室内热源得热的技术手段，将室内供暖负荷与空调负荷降到最低。2)具有严格的性能指标，被动式超低能耗建筑同执行国家现行建筑节能标准的新建建筑相比，在严寒地区供热需求量降低75%以上并大幅减少空调使用的时间;在夏热冬冷和夏热冬暖地区，在降低冬季供暖能耗的前提下，冬季室内温度在18℃以上，夏季空调能耗降低50%以上;而在温和地区，不使用主动供暖空调技术的前提下，改善冬夏室内环境，提高建筑舒适度。3)丰富的能源结构，提高可再生能源的贡献率，加大开发和利用太阳能利用技术、风发电技术，由超低能耗建筑向零能耗建筑、产能建筑发展。
2被动式超低能耗建筑中可再生能源的应用
2.1保温要求
在我国被动式房屋一般建议保温厚度为150mm至300mm，根据我国目前的面积计算方法，用于建筑外保温面积被计为建筑面积，对于典型的高层住宅建筑，被动式超低能耗建筑所需的额外保温占用的面积约占计算建筑面积的2％~4％。一些研究质疑被动式超低能耗建筑需要更厚的保温的必要性，另外还有一些专家担心在建筑物外墙上使用较厚保温材料的安全性。在住建部《导则》中提出了性能化设计方法，通过技术经济分析，确定在给定气候下特定建筑物的最佳保温厚度。在某些情况下，建筑保温对建筑能耗的影响并不是很大，此时应该加强其他方面的性能参数，而不是一味地增加保温厚度。由于性能化设计往往需要在方案设计阶段占用更长的时间，受到时间、设计团队能力的限制，许多被动式超低能耗建筑项目仍简单选择标准推荐的保温厚度。
2.2利用可再生能源替代传统能源
被动式超低能耗建筑优化设计中对可再生资源的转化率进行具体研究分析，可再生资源的利用不仅能减少不可再生资源消耗，还可改善人民的正常生活质量。
我国西北部由于处于平原地区，风沙较大，可建立风能转化系统，将可再生资源转化成电能进行供电，减少供电公司的能源消耗；我国沿海地区，水流性较大，可通过水流速度或水位差，安装动能转化电能的设备，利用能量间的转化，达到对电能的储存，在用电高峰期时对电力进行传输，减轻火力发电厂的负担；通过日照时间的长短，通过太阳光直线照射对太阳能进行利用，将太阳能转化为电能，直接作用在热水器、空调、电视等家用电器，减少客户的用电量，用户还可通过对电能的储存，在市政断电时，通过电能储备完成对采光设备的供电，令用户可进行日常生活状态中；提升可再生资源的利用率可减少不可再生资源的消耗，为地球承载能力减压，提升整体生活质量。
2.3屋面、地板保温系统的设计
屋面保温，除常规采用绝热挤塑聚苯板、泡沫玻璃等常用保温材料外，提倡采用通风隔热屋面；带通风空气层的金属夹芯隔热屋面；蓄水、种植屋面；带老虎窗的通气阁楼坡屋面等。以种植屋面为例，采用一定厚度的覆土，屋面可无需另设保温层。屋顶等建筑表面的植物覆盖，可避免阳光曝晒和风吹雨淋对建材的破坏。起到降温、降尘、减噪、提升空气质量、缓解热岛效应等环境效果。不占用土地增加的屋顶花园，对于丰富多层次的城市空中景观的作用也日渐凸显。种植屋面还可截留雨水，缓解城市雨洪压力。板保温系统在北方保温系统当中是较为重要的组成部分，其材料选择方面通常可采用保温板、保温砂浆来进行设计，在保温材料上设配筋细石混凝土保护层，该方法较传统保温地板具有更强的保温效果。
2.4加强对被动式超低能耗建筑相关体系的完善
我国大部分地区被动式超低能耗建筑的相关设计标准和体系方面的工作依然在借鉴国外的相关体系，但是国外标准并不完全适合我国全部地区。河北省颁布了当地的《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》的相关标准之后，在某种程度上，对一些比较寒冷的地区加快被动式超低能耗建筑发展提供了有力支持。该标准具有德国能源署与住房和城乡建设部科技中心共同颁发的“被动式房屋质量标识”。但是德国的有效经验并不完全适用于我国。国内关于被动式超低能耗建筑相关认证标准体系的确立，不但要考虑到不同地区的发展情况，更要完善整个被动式超低能耗建筑的理论体系。比如，要根据不同地区对于除湿的具体需求，适当地在原有的带热回收装置的新风系统上加设双向除湿系统。新风通过加设除湿系统的新风管道，将相对干燥并达到目标湿度的空气送至室内，以此来保证室内可以达到适宜的空气湿润程度。在寒冷地区中，环境对被动式超低能耗建筑的发展也有着一定的影响。所以一定要充分地考虑周围的环境，这样可以有效地使建筑与自然环境互相结合。除此之外，就是关于建筑内部结构厨房方面的改造，比如使用具有热交换功能的抽烟机，对其来带走大量的热量进行回收利用，以此来实现加热新风，为室内增温等优势。
结语
被动式超低能耗建筑具有健康舒适、节能环保等特点，在我国城镇化推进中扮演重要角色，必是建筑业发展的一个重要方向。多能互补可再生能源系统应与超低能耗建筑相结合的研究和应用还相对较少，而面对起步发展的困难局面，应该结合发达国家的发展经验，逐步改善发展环境和条件，最终达到通过技术措施将可再生能源系统与建筑整合集成，实现代替常规能源，实现建筑零能耗。1)在传统的被动式节能技术理论中融入主动式节能技术的理念。多能源系统的集成、优化与创新与建筑本体设计同步进行。坚持被动式节能技术为主、主动式节能技术为辅、充分利用可再生能源实现超低能耗建筑的基本路线。2)从适用技术理论的角度出发，建立超低能耗建筑能源适用技术遴选体系，对选择的多种能源适用技术从能源品位、实际用途和经济效应的角度进行多种能源利用技术的整合、集成与优化。3)加大力度开发可再生能源系统在超低能耗建筑示范项目中的应用，增强在行业的示范与辐射作用，同时为优化超低能耗建筑的能源系统、供能模式提供实践平台。
参考文献
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