摘要:随着科学技术的发展,中国的城市化进程正在加快。人们对建筑的要求越来越高。为了更好地建造人们需要的建筑,建筑公司面临着压力。特别是随着社会的发展,国家提倡节能环保节能建筑的设计,如何实现节能环保成为当前的一个重大问题。本文主要探讨被动式超低能耗建筑的设计依据和实际应用,以期为促进建筑业的持续健康发展提供一些帮助。
关键词:被动式;超低能耗建筑;设计基础
1被动式超低能耗建筑的设计原则
随着城市化进程的不断加速,节能环保的概念已深入人心,而建筑行业一直是人们关注的焦点,建筑设计时如何确保建筑节能环保,已经成了设计师的必须要考虑的关键问题。被动式超低能耗建筑设计是基于建筑地区经济、文化和气候条件,使用环保的可再生能源来进行建筑设计。被动式超低能耗建筑设计能保证建筑的实用性、舒适性,同时还能实现节能环保的经济效益。
被动式建筑设计的设计原则与以往的建筑设计理念不同。以往的建筑概念是人工控制环境,使用暖气、空调以及其它设备来控制环境,满足人们满意的室内热环境,不过主动控制消耗能源量大,隔绝室内和室外自然环境流通,长期在这种环境中居住会影响人体健康。被动设计技术的原理是通过自然能源为建筑物提供供暖和通风,使室内和室外的环境融为一体。如:住宅室内温度在18~26℃时人体舒适度最佳,我国地区的气候环境大多能够满足人们生活最适温度,通过室外太阳能升高室内温度,这不但能够使人们生活得更舒适,并能减少能源消耗,从而实现建筑低能耗。
2被动式超低能耗建筑设计基础分析
2.1建筑室外典型气候的精细化表征方法
被动式超低能耗建筑设计,是基于气候分析技术、将满足人体的舒适度当作出发点。基于这样的原因,实际进行被动式超低能耗建筑设计的过程中,应针对室外气候特征描绘数字,以确保自身的真实性、准确性,从而有效实现超低能耗的设计与优化。除此之外,相比较于理论剖析、数值模仿,现阶段我国建筑领域中,对于节能方面的气候参数研究比较缺乏,与西方国家相比,依然存在着很大的差距。虽然我国一直在加强建筑室外气候的精细化表征方面的研究,但现阶段尚未得到理想的研究成果,同时,因为这方面的研究数据较少,因此,在很长一段时间中,建筑室外气候的精细化表征的相关数据也没有得到及时的更新,从而导致我国建筑能耗的精细化研究一直处于空白状态,严重制约着建筑节能领域的发展。但是,在科学技术不断进步、市场经济迅速发展的当今时代背景下,人们的环保意识不断加强。因此,对建筑能耗进行精确化核算动态规划办法逐渐成为了我国需要加强研究的一个重点项目,这样的形势下,关于精确化核算动态规划办法方面的研究逐渐增多,这就从根本上分析了建筑室外气候的精细化表征方法,与此同时,通过在不断的实践过程中进行相应的总结,便可以将被动式超低能耗建筑设计的作用从真正意义上发挥出来。
2.2建筑环境气候分析
建筑物与环境气候之间有非常紧密的联系,在一个建筑体系的建设过程中,最先要考虑的前提条件就是气候环境对不同建设环节能够产生的影响,而这也是能够有效的控制低能损耗的的关键环节之一,其中包括建筑室外、以及人力自身感知、室内微型这三个方面的气候环境境,要了解清楚三者之间的关系。很多建筑设计都会或多或少的知道一些环境气候理论知识,但是在实际的设计过程中,却很少能够使用,导致这一现象出现的最根本原因就是缺少一些直观、并且实用的气候计算方法或者是工具。
根据调查显示,在当前国际上比较常用的建筑环境气候分析方式可以分为两种,一种是图像影响的分析方法,而另外一种则是表格分析方法,这两种方法有一个共同点,就是可以从不同的角度对人体热舒适性的环境气候特征进行有效的分析和考量,并且能够针对这一现象进行有效的计算,但是由于国家气候环境不同,而且在我国南北气候差异比较明显,所以在这种方式的基础上,可以总结出我国环境气候的建筑环环境分析方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对我国的环境气候在研究的时候,要注重我国的室外气候、人体舒适感知、以及室外气候在发生变化之后对人体产生的影响,这些内容都是需要注重解决的,也只有这样才能够最大限度的解决建筑环境气候低能损耗。
但是在实际的操作过程中,被动式超低能耗建筑设计与一些主动的相比,其自身的特点就是能够有效的控制室外的气候和室外微小变动的气候,能够随时进行有效的调节,保证气候能够按照一定的规律进行。但是从建筑热环境的角度来分析,人体的热舒适是一个标准的控制指标,所以在实际的操作过程中,需要时刻的将人体的热舒适度作为标准,将空气浴人体的热舒适形态充分的展示出来,这样才能够逐渐的形成良好的温度指标,对现代人的生活环境提供良好的保障。
3被动式超低能耗建筑设计在建筑工程中的应用
3.1保温隔热系统
在我国北方供暖地区,被动式超低能耗建筑设计有着比较广泛的应用,主要体现在保温隔热系统。①建筑外墙保温使用B1级的模塑聚苯板,厚度200~250mm之间。该种材料的导热系数小于0.032W/(m?K),成分中有红外吸剂,所以吸收和反热辐射能力较高。在模塑聚苯板四周安装300mm宽度的防火隔离带,提高外保温层的防火性能;②采用双层保温板,地板缝用粉聚苯颗粒保温砂浆填补密封。
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应用自然通风、采光
在被动式超低能耗建筑的设计中,采用自然通风、采光是最直接有效的节能措施。根据生态建筑标准,建筑通风、采光设计应该充分考虑自然条件,利用自然光营造良好的光线环境,适合人们生活、工作环境需求。我国大多数地区都是温带气候,充足的自然光为建筑照明设计提供充足的条件。自然采光设计,首先确定自然采光策略和基本方案,在此基础上选择玻璃材料、窗户材料,决定是否需要开窗,以及人工照明和自然采光结合的问题。例如:在某地区某建筑改造中,用铝制挡光板来吸引光源,同时反射太阳辐射,从而减少建筑能耗。
3.4阻断建筑热桥
在建筑工程中,因为建筑构件的保温层厚度等因素,存在着热桥现象,其主要体现在阳台的设计上。在被动式超低能耗建筑设计中,主体结构可以和阳台板分开,中间采用保温材料,厚度和墙体相似。或者把阳台门设计成内形式,门窗采用保温材料覆盖,也可改善建筑室内的隔热效果。
4结束语
综上所述,当今时代背景下,人们的生活水平与生活质量不断提高,我国可持续发展战略不断深入实施,从而导致我国建筑的降耗、节能与环保问题受到了越来越多的关注,这样的形势下,必须加强对建筑与环境关系的研究。被动式超低能耗建筑设计,主要通过利用天然动力,对建筑物形成一层无形的保障。因此,被动式超低能耗建筑设计的实际应用过程中,应充分考虑周围环境中的相关影响因素。
参考文献:
[1]张春鹏.德国被动式超低能耗建筑设计及保障体系探究[D].山东建筑大学,2016.
[2]徐伟,邹瑜,孙德宇,于震,孙峙峰,李怀.《被动式超低能耗绿色建筑技术导则》编制思路及要点[J].建设科技,2015(23):17-21.
[3]程晓金.被动式超低能耗建筑设计理论及实践研究[J].低碳世界,2017(10):143-144.
论文作者:饶家俊
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第11期
论文发表时间:2019/1/3
标签:被动式论文; 建筑论文; 气候论文; 超低论文; 建筑设计论文; 环境论文; 室外论文; 《建筑细部》2018年第11期论文;