哈尔滨汇欣龙房地产开发有限责任公司
摘要:随着我国经济的快速发展，建筑数量不断增加，人们对建筑舒适性的要求不断提高，建筑能耗在社会总能耗占比不断升高，被动式超低能耗建筑是绿色建筑为了发展的方向，并且符合建筑领域降低建筑能耗，积极发展绿色、可持续建筑的理念，本文对寒冷地区被动式超低能耗建筑关键技术进行研究。
关键词:寒冷地区；被动式超低能耗建筑；关键技术；研究
一、被动式超低能耗建筑关键技术概述
随着城镇人口和建筑面积不断的增加，目前我国已经成为最大的建筑市场，这就消耗大量的能源，为了响应国家政策，我国的建筑面积还会不断的增加，但是面临能源短缺、资源匮乏、环境污染等情况，减缓建筑总能耗的增长趋势和保障我国新型城镇化进程的重要手段。随着人们追求居住质量和舒适性，为了营造良好的居住环境，消耗大量的能源。怎样解决建筑面积增长和降低建筑总能耗，人们对居住环境要求的提升和减低建筑能耗的矛盾，建筑节能工作作为解决矛盾的根本途径。
低能耗高舒适度的高性能建筑研究是建筑节能领域研究的热点，绿色建筑、生态建筑、低能耗建筑、被动式超低能耗建筑、零能耗建筑、正能耗建筑等概念不断涌现。国内现在掀起被动式超低能耗建筑的研究应用热潮，被动式超低能耗建筑已经成为我国现阶段节能建筑重点技术，建立适用于我国建筑和气候特点及人们生活习惯的被动式超低能耗建筑技术体系，以保证被动式超低能耗建筑的健康发展。
二、被动式超低能耗建筑指标体系的建立
被动式超低能耗建筑是指通过最大限度提高建筑围护结构保温隔热性能和气密性，充分利用自然通风、自然采光、太阳辐射和室内非供暖热源得热等被动式技术手段，将供暖和空调需求降到最低，实现舒适的室内环境并与自然和谐共生的建筑。
1.健康舒适的建筑室内环境标准
被动式超低能耗建筑通过供暖系统保证冬季室内温度不低于20℃，在过渡季，通过高性能的外墙和外窗遮阳系统保证室内温度在20-26℃之间波动，在夏季，当室外温度低于28℃、相对湿度低于70%时，通过自然通风保证室内舒适的室内环境，当室外温度高于28℃或相对湿度高于70%时以及其它室外环境不适宜自然通风的情况下，主动供冷系统将会启动，使室内温度≤26℃，相对湿度≤60%。当然，在一些气候区，被动式超低能耗建筑可以不使用主动供暖或供冷系统也可以保证室内有很好的舒适度，当不设供暖设施时，要求过冷小时数≤10%，当不设空调设施时，要求过热小时数≤10%。
2.科学合理的控制性性能指标的制定
控制性性能指标作为被动式超低能耗建筑技术体系的核心，其科学合理对被动式超低能耗建筑的发展有着至关重要的意义。控制性性能指标由单位面积年供暖量和年供冷量要求、气密性要求、供暖空调和照明年一次能源消耗三项指标组成，单位面积年供暖量和供冷量要求主要立足于通过被动技术将建筑物的冷热需求减低到最低，低至仅新风系统即可承担建筑的冷、热负荷，不再需要传统的供热和供冷设施，尤其是集中供热，使被动式超低能耗建筑的经济性产生质的变化。气密性要求主要是保证建筑物在需要时能够与室外环境有良好的隔绝，当建筑的围护结构足够好时，室外空气渗透就成了影响建筑室内环境的主要因素。
3.主要技术措施
被动式超低能耗建筑的核心要素是以超低的建筑能耗值为约束目标；具有高保温隔热性能和高气密性的外围护结构；高效热回收的新风系统。被动优先、主动优化、使用可再生能源是实现被动式超低能耗建筑的基本路线，它并不是高科技的堆砌，其更重要的内涵是回归建筑的根本，科学规划设计和精细施工，建造高品质的精品建筑。
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被动式超低能耗建筑主要依赖高性能围护结构、新风热回收、气密性、可调遮阳等建筑技术，但实现被动式超低能耗的难点主要在技术的适宜性和多种技术的集成，是如何提供一个基于被动式理念的系统解决方案。被动式的核心理念强调直接利用太阳光、风力、地形、植被等场地自然条件，通过优化规划和建筑设计，实现建筑在非机械、不耗能或少耗能的条件下，全部或部分满足建筑供暖、降温及采光等需求，达到降低建筑使用能量需求进而降低能耗，提高室内环境性能的目的。
三、被动式超低能耗建筑设计应用
1.对被动式设计技术进行应用
设计人员需要从建筑本体空间布局、细节处理、材料构造等方面入手，对被动式设计的理念进行有效应用，使微气候和人体感到舒适的水平更加贴近。气温较低的情况下，被动式超低能耗建筑设计能够借助自然光源辐射完成供暖设计，并且在气温较高的情况下通过蓄热方式降低能耗。设计人员需要对上述被动式技术进行科学合理的应用，并且结合气候分区、设计计算方法等内容提高其应用效果，实现降低能耗的目标。
2.对建筑热桥进行阻断式设计进行应用
热桥现象在建筑工程中有所体现，究其原因便是因为建筑构件保温层厚度一类的原因，并且其在阳台等方面的设计工作中有更多体现。设计人员在被动式超低能耗建筑设计时，需要使主体结构和阳台板隔开，将保温材料应用至二者之间，并且将其厚度控制为与墙体厚度相同。此外通过阳台门的内形式设计，或是通过保温材料对门窗进行包覆设计同样可以对建筑保温效果进行改善，减少能源的浪费问题。
3.对保温隔热系统设计进行应用
被动式超低能耗建筑设计在我国温度较低的供暖区域使用频率较高，保温隔热系统的设计便是其中的典型代表。例如，某建筑中设计人员选择B1级模塑聚苯板（EPS）作为建筑外墙材料，并且将其厚度控制在0.2-0.25m的范围内；模塑聚苯板导热系数未超过零点零三二W/（m℃）其成分内蕴含红外吸剂，可以对热辐射进行有效吸收和处理。设计人员将0.3m宽防火隔离带设置于EPS周围，进而对其保温层防火性能进行提升；此外通过双层保温板的设计对保温隔热系统进行优化，并且借助粉聚苯颗粒保温砂浆对地板缝方面的问题进行处理。
4.对建筑门窗系统设计进行应用
门窗结构气密性、防水效果、保温效果等均为设计人员需要考虑的重点和难点，此部分能源消耗约占据建筑整体能耗百分之三十，因此设计人员对被动式超低能耗建筑设计进行应用时，需要将其门窗传热系统进行优化设计，对自然光透射比一类的问题进行考量，将PVC材料应用至窗户设计中，将高效发芯材当作填充物。此外设计人员可以将复合真空玻璃融入窗户的设计工作中，并且对耐性极强的暖条进行应用，最终通过自粘性预压自膨胀的密封带对窗框、窗洞等方面进行处理。
5.对自然通风和采光设计进行应用
自然通风和采光设计的应用对被动式超低能耗建筑设计而言具有重要意义，其节能效果较好，设计人员在参考生态建筑标准的基础上，能够对自然条件进行更多的考虑和利用，对建筑结构进行科学合理地设计进而对太阳光进行充分的利用，改善建筑室内光环境，对建筑使用者工作和生活等方面的需求进行满足。我国多数地域是温带气候，太阳光较为充足，为建筑自然光源的利用和设计创造有利条件，设计人员需要首先对自然采光方案进行制定，将其当作依据对天窗设计、窗户材料的选择等方面进行考虑。以某地被动式超低能耗建筑设计工作为例，设计人员将铝制挡光板应用至设计工作中，既可以实现利用太阳光源的目的，同时能够对辐射进行反射，避免产生过多的建筑能耗。
结语
随着人们生活品质的不断提高，对环保和节能减排工作十分重视，被动式超低能耗建筑实现了新一代建筑，被动式技术的理念应用可以促进建筑节能的发展，被动式超低能耗建筑是我国建筑最终迈向零能耗的先导，制定科学的标准是健康有序发展的先决条件，促进我国提高建筑节能标准。
参考文献:
[1]尹梦泽;北方地区被动式超低能耗建筑适应性设计方法探析[D];山东建筑大学;2016年
[2]刘栋;寒冷地区超低能耗居住建筑节能目标研究[D];北方工业大学;2016年
[3]陈强;山东地区被动式超低能耗建筑节能研究[D];山东建筑大学;2016年
论文作者:张长波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/17
标签：被动式论文; 建筑论文; 超低论文; 设计人员论文; 自然论文; 系统论文; 技术论文; 《防护工程》2018年第6期论文;