基于被动式超低能耗建筑设计的探究论文_沈朋

基于被动式超低能耗建筑设计的探究论文_沈朋

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摘要:随着经济和社会的进步,人们在追求较高生活质量的同时,也注重环保、可持续发展等,因此,为了满足人们的需求,在建筑工程中应用了新型的被动式超低能耗建筑设计,这种设计在建筑行业被广泛应用。在建筑设计中,不但要保证建筑材料的质量,还要保证建筑材料能达到环保标准,甲醛等含量也要达到一定标准,不影响人们健康,以促进生态、经济可持续发展。被动式超低能耗在建筑设计中的应用,需要建立在建筑学和建筑气候学的基础上,才能更好的实现可持续发展。

关键词:被动式;超低能耗;建筑设计

1、被动式超低能耗建筑的基本概念及意义

1.1被动式超低能耗建筑的基本概念

被动式超低能耗建筑是指建筑能够适应气候特征和自然条件,冬暖夏凉,不惧风吹日晒,具有良好的透气性和隔热性,通风良好,并应用环保、可持续循环利用的建筑材料。其最突出的特点是可以用最小的能源消耗来调节室内温度。与传统建筑不同,被动式建筑不需要像传统建筑一样加热或降温,它是利用新型建筑材料在一定基础上进行的室内温度调节。

1.2被动式超低能耗建筑设计的重要意义

现阶段,在市场经济快速发展的背景下,人们的生活质量和生活水平得到了极大的改善,人们对生活环境和工作环境的要求也越来越高。随着经济的发展和科技的进步,我国的建筑迎来了蓬勃的发展,但是因为建筑业对能源消耗量比较大,所以,建筑行业快速发展的同时,对各种能源消耗及对环境影响也越来越大自实施可持续发展战略以来,我国对环境保护问题越来越重视,同时,通过调查研究发现,节能减排、环境保护以及可持续发展等,对于提高我国居民的生活质量有非常密切的联系。随着人们生活质量及生活水平的提高,现代人对环境质量的要求也在不断的提高,传统的建筑理念、模式和设计都已经不能满足现代人的需求。如果只是遵循传统建筑理念要求来进行设计,而没有把人们的理念要求融入到建筑设计中,不仅不能实质性起到环境保护的作用,也不符合当前我国全面发展的要求,所以,就有必要改进、创新建筑设计。基于这个原因,被动式低能耗建筑设计自从被提出以来,就受到了高度关注、重视,因为其符合节能环保、绿色建筑的概念,所以,得到了人们广泛的认可、接受。

2、被动式超低能耗建筑设计基础

被动式超低能耗建筑设计需要掌握一定的基础才能够与现代化建筑有效结合到一起,因此,建筑设计师应当从以下几方面入手:

2.1气候环境基础

我国幅员辽阔,是一个气候环境、经济发展非常不均衡的国家,而建筑恰恰与气候、环境等有着直接的联系。因此,建筑设计师应当立足于实际情况,设计出适合我国特殊气候、环境特征的建筑。明确室外与室内气候环境之间的差别是被动式超低能耗建筑设计的基础内容,与主动式设计相比较,被动的方式很难对室内室外整体气候环境进行有效超越,需要通过掌握室外气候的波动情况和规律来进行预测和调节。被动式超低能耗建筑设计是以人体的热舒适度作为基础标准来对其他环节进行相对应的设计,因此,设计师应当掌握基础的温度变量,并绘制成图,进而将其作为指导内容在超低能耗的理念下对建筑加以设计。

2.2建筑基础

我国建筑形式呈现出多样化发展模式,由于在建筑的过程中会因为地域的差异而需要不同的建筑设计类型,且主动式建筑方式居多,导致被动式超低能耗建筑设计的价值并没有真正体现出来。空置率较高的住宅使得建筑的热工性能较差,传热损失较大,同时设备的符合率偏低,导致建筑的耗能过大,建筑设计师应当掌握建筑设计的技术,将建筑作为基础单位,采用被动式超低能耗建筑技术来促进建筑的地域性发展。

3、被动式超低能耗建筑设计的应用

被动式超低能耗建筑应采用保温性能更高的围护结构,在严寒、寒冷和夏热冬冷地区,围护结构保温性能的重要性最为显著。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次就是降低普通能源的消耗,采用新型可再生能源作为日常的能源消耗,减少使用普通能源对环境的影响。

3.1保温隔热系统应用

由于地域气候差别,我国北方的冬季较为寒冷,在建筑设计时要首先考虑到房屋的采暖和保温性能,但是夏季气温较高,还要对房屋的隔热性能有所考量,我国南方大部分为夏热冬冷地区,首先夏季要考虑房屋的隔热性能,然后冬季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的解决房屋的保温隔热要求,从而有效减轻建筑的采暖与制冷的压力,实现节能效应。

保温系统分为外保温、墙体自保温和内保温系统,在寒冷和严寒地区外墙应采用外保温系统,保温层应连续完整,外保温系统的链接锚栓应采取阻断热桥措施。外保温材料应采用挤塑聚苯板或硬泡聚氨酯板等高效的保温材料,减少保温层厚度,并计算分析水蒸汽在房间内结露的风险,保证室内不会结露。夏热冬冷地区优先考虑采用自保温系统,使用新型墙体,例如蒸压加气混凝土砌块,复合保温墙体等,墙体厚度根据不同地域的温度变化范围来决定,并且在墙体表面覆盖紫外线吸收剂,提高墙体反射热辐射的功能。

3.2门窗系统

建筑门窗系统中,结构的保温、防水、气密性是最重要的,也是最难处理的,其能耗损失约占总建筑能耗损失的30%左右。所以,建筑工程采用被动式超低能耗建筑设计理念时,应将这一先进理念运用在门窗的传热系统设计中,同时考虑太阳能透射比等因素。为此,窗户可以使用PVC塑料材料,用高效的发芯材作为填充物。窗户玻璃采用复合真空玻璃,使用耐性较好的暖条替代传统的铝合金隔条。窗洞、窗框之间的缝隙使用带有自粘性的预压自膨胀密封带。

3.3自然采光和通风的应用

在被动式超低能耗建筑设计中,自然的采光和通风是必不可少的环节。在采光、通风等环节中,必须要在节能的基本理念下进行,并配以“绿色建筑思想”充分利用自然资源,创造良好的采光和通风环境。自然的采光和通风需要从以下几方面来进行:确定目标——确定采光、通风的基本策略——确定外窗位置及材料——天窗位置选择——人工照明整合等。如:在建筑设计中有效使用导光板,导光板是由不吸光的材料制成,在高强度反射原理下,导光板可以将远处的光源进行反射,使其在建筑的顶部发生散射,以调节实际进入到建筑中的阳光量,在很大程度上节约了光伏能源消耗。在阳光较强的时候,导光板上的金属环可以适当遮挡光源,避免强光反射进建筑内部刺伤人眼;在阳光较弱的时候,导光板可以通过垂直方向上的收集功能来对阳光进行补充,使更多的阳光进入建筑,满足人们的需求。由于导光板的制作成本非常低,且实际产生的效果非常明显,因此,可以称得上是“物美价廉”,在建筑设计中被广大建筑设计师青睐。

3.4阻断建筑热桥

在建筑工程中,由于建筑构件保温层厚度等因素,存在着热桥现象,主要体现在阳台设计上。在被动式超低能耗建筑设计中,可以将阳台板与主体结构分开,中间使用保温材料,厚度与墙体差不多。或者,将阳台门设计成内形式,门窗用保温材料覆盖,也能提高建筑室内保温效果。

结束语

被动式超低能耗建筑在节能方面具有其他建筑形式所无法比拟的巨大优势,在我国的建筑行业拥有着广阔的发展空间,需要引起广大设计单位和施工单位的高度重视。设计人员应该加强对被动式超低能耗建筑的研究,对影响建筑设计的因素进行严格的控制,以充分展现建筑的地域性、功能性、美观性特征,从而为人们打造绿色、健康的舒适空间,真正实现人与自然的和谐共生。

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.

[2]徐伟,孙德宇.中国被动式超低能耗建筑能耗指标研究[J].动感,2015.

[3]张舜.被动式超低能耗建筑设计分析[J].建材与装饰,2017.

论文作者:沈朋

论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期

论文发表时间:2019/11/18

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