摘要:随着我国经济的高速稳定发展，对于建筑行业也提出了更高水平的要求，本文当中对超低能耗建筑的通用设计方式以及相关的典型案例进行了深入的研究分析，并且，提出了一些相关的意见和建议，为以后的超低能耗建筑的设计工作提供了一些参考依据。
关键词:建筑行业、超低能耗建筑、设计方式、典型案例、参考依据
引言：目前，随着我国经济的高速发展，能源问题已经逐渐成为了制约国家发展的重要因素。我国是一个能源消耗量很大的国家，其中，建筑能耗在能源消耗的总体当中占据了很大的比例，位于能源消耗量的首位。随着我国住宅建筑数量的不断增加，能源和环境之间的矛盾也更加凸显出来。目前，我国的人均能源占有量不高，另外，我国目前的能源结构仍然是以煤炭为主的，这就对环境保护以及可持续发展带来了十分不利的影响。在我国的建筑能源消耗当中，寒冷地区的采暖能耗占据了很大的比重。所以，建筑节能降耗和可再生资源的使用受到了人们的广泛关注和重视。太阳能作为一种可再生的清洁能源，受到了建筑领域的关注。我国是一个太阳能资源十分丰富的国家，全国年日照时间超过两千小时的地区占总面积的三分之二以上，其辐射的总量大于5000MJ/m2?a。北方采暖的地区，大部分城乡属于太阳能比较丰富的地区，为太阳能在建筑领域的使用提供了前提条件。根据科学的建筑体形设计以及外围护构造性能的设计，经过仔细的测量和计算，在太阳能资源比较丰富区域天气晴朗的情况之下，可以建造出依靠太阳能满足采暖以及生活所需热水的超低能耗建筑，甚至是零能耗的建筑。
一、超低能耗建筑的通用设计方法
1、关键参数限额法
这一方式是把小的建筑耗能作为向导，充分运用气候条件，高效合理的控制建筑过程当中所涉及到的各个重要因素，另外，充分结合高效新风热回收技术，进而有效满足用户基本需要的一种设计方式。这种设计方式的应用不会对再生能源有过多的依赖，所以，也不需要进行过多的模拟计算，事实上是在目前的节能标准基础上进行完善进而形成一种新的方式，在对这种方式进行使用之后希望可以发掘更多的超低能耗建筑的潜力。
使用关键参数限额法达到超低能耗效果主要有三个技术特点，分别为：（1）围护构造热工性能的进一步提升以及整个建筑气密性的提升；（2）对被动式节能技术进行充分合理的使用；（3）应用高效新风热回收系统。
2、双向交叉平衡法
在这种设计方式当中，主要是把能源消耗和舒适程度等等有关的指标作为向导，不但要对建筑围护构造的优化进行充分考虑，还需要把再生资源的使用放入目标当中去，将再生资源与建筑消耗有机结合起来，进而平衡好能量供应和能量需要之间的关系。在这种设计方式当中，主要是通过对建筑方向、窗户墙体比例等等内容的改善来达到节能的目的的。这种根据再生能源实现的建筑能源供需的平衡，可以大大提高用户的舒适程度，是十分值得信赖的设计方式。
使用双向交叉平衡法达到超低能耗有3个主要技术特征： （1）对被动设计手段进行充分的优化。（2）努力提升系统的整体性能。（3）科学合理高效的利用可再生能源。
3、经济环境决策法
这种设计方式主要是把能源消耗、用户舒适程度和经济性三个重要指标作为导向，在完善建筑围护构造的基础上，合理的使用周边的可再生资源，对各个经济有关的可行性因素进行充分的分析研究，进而形成的一种设计方式。在这一设计方式当中，把三大指标放在一起进行全面的分析，在应用的过程当中需要使用到循环迭代计算以及各种定量分析,在保证目标函数得到最优化处理的基础之上进一步满足业主以及用户的相关需要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
应用经济环境决策法达到超低能耗有3个主要技术特征：
（1）同时满足三项设计指标。（2）充分主动优化设计。（3）进行经济可行性分析。
4、几种超低能耗建筑设计方法的总结
就上述的几种设计方式而言，关键参数限额法、双向交叉平衡法、经济环境决策法都可以确保超级能耗建筑模板的实现,同时，在各个不同的场合之下进行使用，也不会受到建筑种类和其他有关材料的制约作用，可以使用在学校、住宅、工业用房等各个方面，另外，各种既有建筑也能够通过这些设计方法来进行改造,从 而达到节能的目的。其中，关键参数限额法是这三种方法之中最为便捷的方式，另外，其也是建筑超低能耗设计中最基本的一个环节,主要应 用在一些对舒适度要求并不是太高的小型公共建筑之中,这就大大减少了对资金的消耗，进而提高了经济效益。
二、超低能耗建筑的典型案例研究
1、新疆的“幸福堡”项目
“幸福堡”位于我国新疆省自治区，整个的建筑面积为7667.9m2,包含有地下两层以及地上六层,有 4361.6m2 的区域为被动式建筑。这一建筑的建成标志着中亚严寒干热地区出现了一栋基本上达到零能耗目标的标志性建筑,下面我们就对这一超低能耗建筑的设计方式进行简要的论述。
(1)对围护构造热工参数的限值进行规定，以及预防热桥强化隔热的基本对策。
(2)在自然通风因采光的设计过程中尽可能使用自然冷源以及光源,进而有效的降低对空调能源的消耗和点灯的能源消耗。
(3)在设计建筑能源系统的时候,必须结合建筑需求来最大限度的减少系统的能源消耗。
2、美国国家可再生能源实验室办公大楼
该建筑位于科罗拉多州格尔登,以下将其简称为RSF, 总的占地面积为2万m2,最多可以同时容纳八百人进行办公。这个项目最一开始的目的就是要创造一个有效的超低能耗建筑模式的推广环境。这一建筑是史上LEED得分最高的一大建筑,同时，在2011 年被正式评选为 LEED 白金级建筑。一体化设计的 RSF 建筑设 计过程中的最根本理念,并采用双向交叉平衡设计法,具体包含了以下四个步骤。
(1)深入分析建筑附近的环境,使用 AUTODESK ECO- TECT ANALYSIS 软件分析建筑物各个方向上的风向情况、辐射情况和建筑物朝向等等内容，为未来的照明设计和通风设计提供了重要的参考资料。
(2)对建筑进行被动的设计，通过采光窗来达到最佳自然采光的效果，采光窗主要的目的是将自然光吸收进来，观光窗则是用来对阳光以及炫目进行遮蔽。
(3)主动优化建筑，把每一个系统都与智能化控制系统有机结合起来，并且，结合二氧化碳浓度传感器来管理通风的开启以及停止。
(4)对可再生能源的应用进行设计,将太阳能完全取代石能源,并利用 NREL PV WALL 软件来实现光伏系统的优化。
结束语：随着我国经济的高速发展，对于能源的消耗也越来越多，近几年，我国的能源方面面临着十分严峻的挑战，特别是对于建筑行业而言，其对于能源的消耗量十分巨大，因此，做好超低能耗建筑设计工作显得尤其重要，这也是促进建筑行业进一步发展的重要因素。本文当中主要对几种常用的超低能耗建筑设计方式进行了简要的说明，另外，列举了国际上比较经典的几个超低能耗建筑设计方案，通过理论与实践的有机结合来进一步的研究超低能耗建筑设计的方式，希望可以为以后的超低能耗建筑设计工作提供一定的参考依据。
参考文献：
[1]冯心怡.超低能耗建筑设计方法与典型案例研究[J].建材与装饰,2017(33):83-84.
[2]李晓萌.超低能耗建筑设计方法与典型案例研究[J].建材与装饰,2017(23):86-87.
[3]王学宛,张时聪,徐伟,孙育英,王伟.超低能耗建筑设计方法与典型案例研究[J].建筑科学,2016,32(04):44-53.
[4]王丽敏. 西宁地区带太阳能新风系统的某被动式超低能耗建筑案例研究[D].昆明理工大学,2016.
[5]苏欢. ID建筑气候区低能耗办公建筑设计研究[D].沈阳建筑大学,2012.
论文作者:张阔
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/18
标签：建筑论文; 超低论文; 方式论文; 能源论文; 建筑设计论文; 案例论文; 这一论文; 《防护工程》2017年第35期论文;