被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)分析范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)分析參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

【摘要】被動(dòng)式超低能耗建筑，主要是建筑缺陷、環(huán)境因素兩個(gè)方面內(nèi)容的有效結(jié)合，符合節(jié)能環(huán)保和綠色建筑的理念，不僅能為人們提供舒適的生活、辦公環(huán)境，也能夠減少能源消耗和環(huán)境污染。本文主要對(duì)被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了探討，以期能夠?qū)Υ龠M(jìn)建筑業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展提供一定的幫助。

【關(guān)鍵詞】被動(dòng)式；超低能耗建筑；建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

引言

隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展進(jìn)步，人們對(duì)建筑的要求也越來(lái)越高，為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略決策，改善原有的建筑設(shè)計(jì)方法，得出的被動(dòng)式設(shè)計(jì)技術(shù)能夠滿足人們對(duì)建筑節(jié)能和環(huán)保的要求。由于被動(dòng)超低能耗建筑的設(shè)計(jì)在我國(guó)應(yīng)用時(shí)間還比較短，因此，在實(shí)際應(yīng)用中存在一些問(wèn)題。下文在介紹我國(guó)被動(dòng)式超低能耗建筑應(yīng)用實(shí)踐的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要分析了其設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和實(shí)際應(yīng)用。

1被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)的重要意義

現(xiàn)階段，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，人們的生活質(zhì)量和生活水平得到了極大的改善，人們對(duì)生活環(huán)境和工作環(huán)境的要求也越來(lái)越高。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國(guó)的建筑迎來(lái)了蓬勃的發(fā)展，但是因?yàn)榻ㄖI(yè)對(duì)能源消耗量比較大，所以，建筑行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)各種能源消耗及對(duì)環(huán)境影響也越來(lái)越大。自實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以來(lái)，我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題越來(lái)越重視，同時(shí)，通過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展等，對(duì)于提高我國(guó)居民的生活質(zhì)量有非常密切的聯(lián)系。隨著人們生活質(zhì)量及生活水平的提高，現(xiàn)代人對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求也在不斷的提高，傳統(tǒng)的建筑理念、模式和設(shè)計(jì)都已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代人的需求。如果只是遵循傳統(tǒng)建筑理念要求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而沒有把人們的理念要求融入到建筑設(shè)計(jì)中，不僅不能實(shí)質(zhì)性起到環(huán)境保護(hù)的作用，也不符合當(dāng)前我國(guó)全面發(fā)展的要求，所以，就有必要改進(jìn)、創(chuàng)新建筑設(shè)計(jì)?；谶@個(gè)原因，被動(dòng)式低能耗建筑設(shè)計(jì)自從被提出以來(lái)，就受到了高度關(guān)注、重視，因?yàn)槠浞瞎?jié)能環(huán)保、綠色建筑的概念，所以，得到了人們廣泛的認(rèn)可、接受。

2被動(dòng)式超低能耗建筑的設(shè)計(jì)原則

隨著城市化進(jìn)程的不斷加速，節(jié)能環(huán)保的概念已深入人心，而建筑行業(yè)一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，建筑設(shè)計(jì)時(shí)如何確保建筑節(jié)能環(huán)保，已經(jīng)成了設(shè)計(jì)師的必須要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)是基于建筑地區(qū)經(jīng)濟(jì)、文化和氣候條件，使用環(huán)保的可再生能源來(lái)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)能保證建筑的實(shí)用性、舒適性，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的經(jīng)濟(jì)效益。被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則與以往的建筑設(shè)計(jì)理念不同。以往的建筑概念是人工控制環(huán)境，使用暖氣、空調(diào)以及其它設(shè)備來(lái)控制環(huán)境，滿足人們滿意的室內(nèi)熱環(huán)境，不過(guò)主動(dòng)控制消耗能源量大，隔絕室內(nèi)和室外自然環(huán)境流通，長(zhǎng)期在這種環(huán)境中居住會(huì)影響人體健康。被動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)的原理是通過(guò)自然能源為建筑物提供供暖和通風(fēng)，使室內(nèi)和室外的環(huán)境融為一體。如：住宅室內(nèi)溫度在18~26℃時(shí)人體舒適度最佳，我國(guó)地區(qū)的氣候環(huán)境大多能夠滿足人們生活最適溫度，通過(guò)室外太陽(yáng)能升高室內(nèi)溫度，這不但能夠使人們生活得更舒適，并能減少能源消耗，從而實(shí)現(xiàn)建筑低能耗。

3被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)分析

3.1氣候環(huán)境分析

在被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中最主要的是考察分析建筑環(huán)境，我國(guó)現(xiàn)有的建筑設(shè)計(jì)人員雖然有很多環(huán)境調(diào)查分析知識(shí)，但當(dāng)前的實(shí)際應(yīng)用中氣候分析工具和定量計(jì)算方法還有很多缺點(diǎn)。在分析環(huán)境氣候的實(shí)際工作中，通常使用表格分析法和圖像影響分析法，從兩種角度分析環(huán)境，進(jìn)而得到人體熱舒適范圍。我國(guó)地大物博，各地環(huán)境差異十分明顯，在分析環(huán)境舒適度時(shí)，這兩種方法仍然存在很多不足，因此我國(guó)設(shè)計(jì)師必須要建立一套綜合各地區(qū)氣候、環(huán)境特點(diǎn)的完整的分析系統(tǒng)。

3.2室外自然氣候精細(xì)化表征方法

除了分析建筑環(huán)境之外，被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)還包括從人體熱舒適、建筑熱環(huán)境的角度分析室外氣候特征，用準(zhǔn)確數(shù)字準(zhǔn)確表達(dá)。目前我國(guó)已基本形成了適合國(guó)內(nèi)氣象數(shù)據(jù)準(zhǔn)確描述方法，具體過(guò)程是：收集過(guò)去30年氣候數(shù)據(jù)→整理氣候數(shù)據(jù)（補(bǔ)齊殘缺）→提取典型所需氣候要素（包括干球濕度、日輻射、風(fēng)速等）→分析平均干球濕度、風(fēng)速、日輻射數(shù)據(jù)→CDF處理上面的氣候要素→計(jì)算的氣候要素長(zhǎng)期累積分布函數(shù)和每月累積分布函數(shù)→結(jié)合上面的數(shù)據(jù)加權(quán)選擇月份→格式轉(zhuǎn)換后，輸出典型年結(jié)果。這種方法表征室外自然氣候，是被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

3.3人體熱舒適和室內(nèi)微氣候的關(guān)系分析

通常來(lái)說(shuō)，建筑節(jié)能效果越好，室內(nèi)微氣候越接近人體的熱舒適。因此，建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分析人體熱舒適和室內(nèi)微氣候之間的關(guān)系，這是被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)的另一個(gè)基本條件。因?yàn)闅夂虻亩鄻有?，人體熱舒適和室內(nèi)微氣候之間的關(guān)系應(yīng)以季節(jié)變化為基礎(chǔ)。

4在建筑工程中的應(yīng)用

4.1保溫隔熱系統(tǒng)

在某供暖地區(qū)，廣泛應(yīng)用被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)在保溫隔熱系統(tǒng)。（1）外墻保溫采用B1級(jí)模塑聚苯板，厚度在200~250mm之間。這種材料的導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.032W/（m•K），在成分中具有紅外吸劑，反熱輻射、吸收能力比較高。在模塑聚苯板周圍安裝300mm寬的防火隔板，改善外保溫層的耐火性能。（2）使用雙層保溫板，用粉聚苯顆粒保溫砂漿填補(bǔ)密封地板縫。

4.2門窗系統(tǒng)

在建筑門窗系統(tǒng)中，最重要的是防水、保溫、氣密性，同時(shí)也是最難處理的，其能耗損失大約占總建筑能耗的30%。因此，當(dāng)建筑工程采用被動(dòng)式超低能耗設(shè)計(jì)理念時(shí)，應(yīng)在門窗傳熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中引入這一理念，并且還要考慮太陽(yáng)能透射比等因素。為此，窗戶可以使用PVC塑料材質(zhì)，填充物使用高效發(fā)芯材料。窗玻璃采用真空復(fù)合玻璃，采用耐性更好的暖條代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋁合金隔斷，窗框和窗洞之間的間隙采用自粘預(yù)壓自膨脹密封膠帶。

4.3應(yīng)用自然通風(fēng)、采光

在被動(dòng)式超低能耗建筑的設(shè)計(jì)中，采用自然通風(fēng)、采光是最直接有效的節(jié)能措施。根據(jù)生態(tài)建筑標(biāo)準(zhǔn)，建筑通風(fēng)、采光設(shè)計(jì)應(yīng)該充分考慮自然條件，利用自然光營(yíng)造良好的光線環(huán)境，適合人們生活、工作環(huán)境需求。我國(guó)大多數(shù)地區(qū)都是溫帶氣候，充足的自然光為建筑照明設(shè)計(jì)提供充足的條件。自然采光設(shè)計(jì)，首先確定自然采光策略和基本方案，在此基礎(chǔ)上選擇玻璃材料、窗戶材料，決定是否需要開窗，以及人工照明和自然采光結(jié)合的問(wèn)題。例如：在某地區(qū)某建筑改造中，用鋁制擋光板來(lái)吸引光源，同時(shí)反射太陽(yáng)輻射，從而減少建筑能耗。

4.4阻斷建筑熱橋

在建筑工程中，因?yàn)榻ㄖ?gòu)件的保溫層厚度等因素，存在著熱橋現(xiàn)象，其主要體現(xiàn)在陽(yáng)臺(tái)的設(shè)計(jì)上。在被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)中，主體結(jié)構(gòu)可以和陽(yáng)臺(tái)板分開，中間采用保溫材料，厚度和墻體相似?；蛘甙殃?yáng)臺(tái)門設(shè)計(jì)成內(nèi)形式，門窗采用保溫材料覆蓋，也可改善建筑室內(nèi)的隔熱效果。

5結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展被動(dòng)式超低能耗建筑得以相應(yīng)的發(fā)展，并且成為了一個(gè)前沿問(wèn)題。實(shí)踐證明，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鞯谋粍?dòng)式超低能耗建筑是可行的，可以有效地節(jié)約能源，傳承區(qū)域文化。所以，應(yīng)該大力推動(dòng)、發(fā)展被動(dòng)式超低能耗建筑的設(shè)計(jì)。未來(lái)的建筑將繼續(xù)朝著“高效節(jié)能”的方向發(fā)展。被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的優(yōu)化過(guò)程，不僅需要考慮人體舒適度和自然氣候，而且還考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件和文化背景以及當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和文化等各個(gè)方面。所以，在建立被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候，需要解決人體的需求規(guī)律和室外計(jì)算條件，研發(fā)出可以協(xié)調(diào)各種因素的現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]張曉露.被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與應(yīng)用[J].門窗，2016（12）：25.

[2]單波．被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與應(yīng)用研究[J]．建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（19）：982．

[3]楊柳，楊晶晶，宋冰.被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與應(yīng)用[J].科學(xué)通報(bào)，2015（18）：1698~1710.

作者：段達(dá) 單位：神農(nóng)架林區(qū)規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院